DE2660829C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/08—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements
- F23N5/082—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements using electronic means
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2229/00—Flame sensors
- F23N2229/22—Flame sensors the sensor's sensitivity being variable
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23N2237/02—Controlling two or more burners
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Description
Die Erfindung betrifft eine Flammenfühlerschaltung,
wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 als bekannt
vorausgesetzt ist.
Bei modernen dampfgetriebenen Kraftwerken, Pro
zeßanlagen und ähnlichen Einrichtungen ist eine indivi
duelle überwachung einzelner Brennerflammen er
wünscht, damit der Ausfall einer Flamme sofort ange
zeigt werden kann. Die Zweckmäßigkeit einer automa
tischen Flammenüberwachung bei einer Feuerung ist
seit langem erkannt worden. Beispiele hierfür finden
sich in den US-PS 18 11 711, 31 43 161, 32 81 812 oder
den GB-PS 11 99 906 und 12 14 521. Wenn einem Bren
ner nach Verlöschen der Flamme weiter Brennstoff zu
geführt wird, dann kann sich dieser Brennstoff explo
sionsartig neu entzünden.
Bei einer Überwachungsschaltung für einzelne Flam
men treten außer der Hauptstrahlung, welche das Flam
mensignal für die zu überwachende Flamme erzeugt,
noch Hintergrundsignale von anderen Flammen und
sonstigen Strahlungsquellen im Brennraum auf. Bei ei
ner schnell ansprechenden Flammenüberwachungs
schaltung kann diese Hintergrundschaltung zum An
sprechen führen. Bei einer längeren Ansprechzeit ist
eine genauere Unterscheidung zwischen Flamme und
Hintergrundschaltung möglich. Als störende Strah
lungsquelle kann beispielsweise auch eine Ofenwand
wirken. Zur sicheren Unterscheidung kann man mehre
re Flammendetektoren so anordnen, daß sie verschiede
ne Bereiche derselben Brennerflamme beobachten,
oder man kann mehrere Detektoren ein und denselben
Bereich der Brennerflamme beobachten lassen und eine
Kreuzkorrelation der von diesen Detektoren abgegebe
nen Signale vornehmen. Aus der US-PS 28 11 711 ist es
bekannt, eine Wechselkomponte in der Größenordnung
von 1 bis 10 Hz des Flammenfühlersignals auszunutzen,
während gemäß der GB-PS 11 99 906 Frequenzen zwi
schen 200 und 1500 Hz oder gemäß der GB-PS
12 14 521 zwischen 1000 und 10 000 Hz ausgenutzt wer
den.
Problematisch ist bei der Zustandsüberwachung auch
die bereits erwähnte Unterscheidung von Hintergrund
signalen bei den sich ständig ändernden Frequenz- und
Amplitudenzuständen. Es hat sich als zweckmäßig her
ausgestellt, durch Niederfrequenz-Filterung Modula
tionskomponenten zweiter Ordnung aus dem Sensorsi
gnal auszusondern. Je genauer man jedoch den Ver
gleich zwischen dem integrierten Sensorsignal und dem
eingestellten Schwellenwert durchführt, desto größer
wird die Verzögerung bis zur Entscheidung. Da das von
einer Flamme abgeleitete Signal ständigen Änderungen
unterworfen ist, hängt der Verlauf des resultierenden
Signals von der Bandbreite des dem Detektor nachge
schalteten Filters ab. Ein System, welches beim Ausfall
einer Flamme schnell anspricht und ein breitbandiges
Filter hinter dem Detektor hat, führt zu starken Spitzen
werten im Signal. Der Rauschabstand solcher Signale
kann verbessert werden, indem man die Bandbreite des
dem Detektor nachgeschalteten Filters kleiner macht.
Systeme, bei denen die notwenidige Ansprechzeit auf
einen Flammenausfall realtiv kurz (z. B. eine Sekunde
oder weniger) ist, enthalten häufig einen Mechanismus
zur Simulierung eines Flammenausfalls wie etwa eine
Verschlußblende, um den einwandfreien Betrieb der
Überwachungseinrichtung periodisch zu prüfen. Bei ei
nem solchen System ist das Schließintervall der Ver
schlußblende typischerweise ein kleiner Bruchteil der
Ansprechzeit des Systems auf einen Flammenausfall,
und die Reaktionszeit der Schaltung auf das Schließen
der Blende sollte ein Bruchteil des Schließintervalls der
Blende sein. Dementsprechend muß die Schaltung
schnell auf eine durch das Schließen der Blende hervor
gerufene große Anderung des Flammensignals (ein si
mulierter Zustand "Flamme aus") ansprechen und au
ßerdem auf eine Flammenausfall-Bedingung anspre
chen, bei der die Signaländerung weniger groß ist, z. B.
infolge fremder Hintergrundsignale.
Aus der CH-PS 5 87 448 ist eine Flammenüberwa
chungsschaltung bekannt, bei welcher die Sicherheits
schaltung als einzige Komponente ein RC-Glied auf
weist, über welches das Gitter einer Bandpaßverstär
kerröhre bei einem plötzlichen Ausfall des Flammensi
gnals so vorgespannt wird, daß ein nachgeschalteter In
tegrationskondensator seine Ladung nicht mehr halten
kann, sondern sich entlädt, was einen Abfall des Flam
mensignals zur Folge hat. Zufällige Störimpulse werden
durch das Integrationsglied unterdrückt. Gemäß einer
Alternative dieser bekannten Schaltung wird bei einem
plötzlichen Flammensignalabfall über das RC-Glied ein
Unÿunction-Transistor getriggert, was dann seinerseits
einen Abfall des Flammenrelais zur Folge hat.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, zur Über
wachung einer einzelnen Flamme eines mehrflammigen
Brennersystems das Unterscheidungsvermögen der
Flammenüberwachungsschaltung zwischen der Flamme
selbst und Hintergrundstrahlung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist eine Schal
tung vorgesehen, die bei einer starken Änderung im
Flammensignal schnell reagiert, um einen Flammenaus
fall zu signalisieren, und die bei einer kleineren Ände
rung im Flammensignal langsamer reagiert, so daß das
Unterscheidungsvermögen besser ist. Dies führt dazu,
daß das System bei einem Gesamtabfall des gefühlten
Signals auf einen unterhalb eines eingestellten Punktes
liegenden Pegel schnell entspricht und außerdem eine
eindeutige Signalisierung des Zustandes "Flamme aus"
gibt, auch wenn die Modulation zweiter Ordnung (Rau
schen) das gefühlte Signal über den eingestellten Punkt
anhebt. Dadurch signalisiert die Schaltung schnell den
Zustand "Flamme aus", wenn jegliche Flamme im über
wachten Bereich verlöscht ist, und sie liefert auch dann
ein eindeutiges "Flamme aus"-Signal, wenn die speziell
überwachte Flamme verlöscht ist, gleichzeitig aber star
ke Strahlung von den benachbarten Flammen kommt.
Das Flammenüberwachungssystem enthält außer ei
nem Flammensensor zur Erzeugung eines von dem Mi
lieu der überwachten Flamme abgeleiteten elektrischen
Ausgangssignals eine Intensivierungsschaltung zur Ver
stärkung der auf die überwachte Flamme zurückgehen
den Komponente des elektrischen Signals und gleich
zeitigen Unterdrückung der Hintergrundkomponente
des elektrischen Signals. Ein auf das intensivierte Aus
gangssignal ansprechender erster Kanal enthält einen
ersten Integrator relativ kurzer Ansprechzeit und liefert
ein Ausgangssignal, welches die Flammenbedingung im
überwachten Flammenmilieu anzeigt. Ein ebenfalls auf
das intensivierte Ausgangssignal ansprechender zweiter
Kanal enthält einen zweiten Integrator längerer An
sprechzeit als der im ersten Kanal. Wenn der zweite
Kanal für eine gewisse Mindestzeit vom Flammensen
sor ein Ausgangssignal verminderten Betrags empfängt,
dann verhindert er, daß der erste Kanal Ausgangssigna
le erzeugt, die das Vorhandensein einer Flamme im
überwachten Flammenbereich anzeigen. In speziellen
Fällen kann es vorteilhaft sein, zusätzliche Kanäle mit
entsprechend abgestuften Ansprechzeiten vorzusehen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus nach
stehender Beschreibung hervor, in der eine besondere
Ausführungsform anhand von Zeichnungen erläutert
wird.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemä
ßen Einrichtung zur Flammenüberwachung;
Fig. 2 ist ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung
bestimmter Merkmale des Ansprechverhaltens der in
Fig. 1 dargestellten Flammenüberwachungsanordnung;
und
Fig. 3 zeigt das Schaltbild einer erfindungsgemäßen
Einrichtung zur Flammenüberwachung.
Ein in Fig. 1 nicht veranschaulichter Brenner liefert
bei einwandfreiem Betrieb eine Flamme, in deren
brennernaher Zone fluktuierende Komponenten vor
kommen. Ein Flammensensor 50 fühlt diese höherfre
quente Komponente sowie niedrigerfrequente Kompo
nenten in der brennerfernen Zone der Flamme und in
der Hintergrundstrahlung und erzeugt ein Wechsel
stromsignal, welches durch einen Verstärker 70 verbes
sert oder intensiviert und dann auch den Bandpaßver
stärker 80 gegeben wird, der dieses Wechselstromsignal
verstärkt. Das vom Bandpaßverstärker 80 kommende
Signal wird zum Ausgangssignal 220 gegeben, an dessen
Klemme 178 ein Ausgangssignal entsteht, welches das
Vorhandensein der Flamme im überwachten Bereich
anzeigt. Der Ausgangskanal 220 enthält einen schnell
reagierenden ersten Integrator 128, dessen Ansprech
zeitkonstante kleiner ist als 100 Millisekunden und des
sen Ausgangssignal auf einen ersten Komparator 136
gegeben wird. Der zweite oder Bezugseingang des
Komparators 136 erhält eine an die Klemme 22 ange
legte Bezugsspannung (E r ). Wenn das Ausgangssignal
des Integrators 128 die Bezugsspannung übersteigt,
dann erzeugt der Komparator 136 ein Ausgangssignal,
welches eine monostabile Schaltung 148 triggert, um
einen Ausgangsimpuls zu erzeugen, der über den Ver
stärker 160 als Flammensignal auf die Ausgangsklemme
178 gegeben wird. Der Ausgangsimpuls wird außerdem
über die ODER-Schaltung 224 rückgekoppelt, um den
Schalter 184 zu betätigen und den Integrator 128 wäh
rend derjenigen Zeit, zu der die Schaltung 148 einen
Ausgangsimpuls erzeugt, kurzuschließen. Nach Beendi
gung des Ausgangsimpulses wird dieser Kurzschluß auf
gehoben, womit der Kanal 224 wieder auf Flammensi
gnale von dem Bandpaßverstärker 80 ansprechen kann.
Das von dem Bandpaßverstärker 80 kommende
Wechselstromsignal wird außerdem auf einen zweiten
Kanal 226 gegeben, der viel langsamer als der Kanal 220
anspricht. Dieser Kanal enthält einen langsam reagie
renden zweiten Integrator 190 und einen zweiten Kom
parator 198. Im normalen Betrieb liegt am Bezugsein
gang des zweiten Komparators 198 die Bezugsspan
nung E r . Wenn das von der Schaltung 80 kommende
Flammensignal für eine wesentliche Zeitspanne schwä
cher ist oder ausbleibt, so daß das Ausgangssignal des
zweiten Integrators 190 unter den Bezugs-Schwellen
wert E r absinkt, dann liefert der zweite Komparator 198
eine Ausgangsgröße, welche die Abgabe von Ausgangs
signalen an der Klemme 178 verhindert. Bei der vorlie
genden Ausführungsform wird diese Ausgangsgröße
über die ODER-Schaltung 224 gekoppelt, um den Schal
ter 184 zu betätigen und den ersten Integrator 128 zum
Unterlaufen des schnellansprechenden Kanals zu sper
ren. Die Ausgangsgröße des zweiten Komparators wird
bei der vorliegenden Ausführungsform außerdem der
Hystereseschaltung 228 zugeführt, um die Bezugsspan
nung für diesen Komparator 198 zu erhöhen und somit
die Vergleicherschwelle anzuheben.
Wenn das überwachte Brennersystem mit der Flam
menfühlerschaltung nach Fig. 3 betrieben wird, dann
erzeugt der Sensor 50′ ein Ausgangssignal, welches
durch die Verstärker 70 und 80 zu einem Wechselsignal
230 (in logarithmischem Maßstab in Fig. 2 dargestellt)
verarbeitet und in dieser Form dem schnell ansprechen
den Kanal 220 und dem langsam ansprechenden Kanal
226 zugeführt wird. Der schnelle erste Integrator 128
des Kanals 220 erzeugt ein Ausgangssignal, welches ei
ne Funktion des Betrags des angelegten Wechselsignals
ist und auf den ersten Komparator 136 gegeben wird.
jedes daraufhin von diesem erzeugte Ausgangssignal
triggert die monostabile Schaltung 148, um jeweils einen
Flammenanwesenheitsimpuls 232 (Fig. 2) an der Klem
me 178 zu erzeugen. Die Schaltung liefert also als Ant
wort auf ein Flammensignal im Normalfall eine Reihe
von Impulsen 232, die mit herkömmlichen Brenner-
Steuerschaltungen kompatibel sind.
Bei gewissen Systemem wird periodisch ein Flam
menausfall, z. B. mit einer Verschlußblende simuliert.
Die Arbeitsfolge der Verschlußblende ist in Fig. 2 ver
anschaulicht, das Schließintervall 234 beträgt jeweils et
wa 1/4 des Öffnungsintervalls 236 des Verschlusses. In
einem speziellen Fall, dessen Ansprechzeit auf einen
Flammenausfall beispielsweise eine Sekunde beträgt, ist
der Verschluß in jedem Zyklus für etwa 3/4 Sekunden
geöffnet und für etwa 1/4 Sekunden geschlosssen. Jedes
Schließen des Verschlusses führt dazu, daß das Flam
mensignal 230 abrupt absinkt (in etwa 0,1 Sekunden),
wie es die Linie 238 in Fig. 2 zeigt, und daß vom Band
paßverstärker 80 während des Schließintervalls der
Verschlußblende ein Flammensignal vom Wert 0 er
zeugt wird, wie es schematisch bei 240 gezeigt ist.
Wenn in einem mit mehreren Brennern arbeitenden
System die Flamme am überwachten Brenner ausfällt,
dann sinkt die Amplitude des Signals 230 schnell ab, wie
es bei 242 dargestellt ist. Es bleibt jedoch noch ein Rest
signal 230′ beträchtlichen Betrags weiter vorhanden,
beispielsweise infolge der Hintergrundschaltung von
der Ofenwand oder von einer anderen Flamme im Be
obachtungsbereich. Obwohl das Restsignal 230′ bei der
Behandlung durch die in Fig. 3 gezeigte Hintergrund-
Verstärkungsregelungsschaltung einen viel geringeren
Pegel als das normale Flammensignal hat, enthält es
Signalspitzen 244 ausreichender Häufigkeit, um den er
sten Komparator 136 die monostabile Schaltung 148
periodisch triggern zu lassen und Ausgangsimpulse 232
zu erzeugen, die zwar eine niedrigere Wiederholungs
frequenz, haben, jedoch näher aufeinanderfolgen, als es
der Ansprechzeit des Flammenrealis auf einen Flam
menausfall entspricht. Somit wird die Flammenfühler
schaltung an der Klemme 178 weiterhin mit einem
Flammensignal antworten.
Das Ausgangssignal 246 (Fig. 2) vom zweiten Kompa
rator 198 im langsamansprechenden Kanal 226 wird we
gen des verringerten Ausgangssignals 230′ schwächer.
Wenn das niedrigere Flammensignal 230′ für ein länge
res Zeitintervall als die Ansprechzeit des Kanals 226
andauert, dann fällt das Ausgangssignal 246 unter den
Schwellenwert E r ab. Dies veranlaßt den zweiten Kom
parator 198 zur Abgabe des in Fig. 2 dargestellten Aus
gangssignal 248, welches die Hystereseschaltung 228
wirksam werden läßt, um die Bezugsschwelle auf den
Pegel 250 anzuheben (wie in Fig. 2 gezeigt), und welches
außerdem den schnellansprechenden Kanal 220 in einen
solchen Zustand klemmt, daß die Erzeugung von Aus
gangsimpulsen an der Klemme 178 unterbunden wird,
wie es in Fig. 2 zu erkennen ist. Dieser geklemmte oder
gesperrte Zustand dauert so lange, bis das Flammensi
gnal 230 infolge eines Wiederaufbaus der Flamme am
überwachten Brenner so stark geworden ist, daß der
zweite Integrator 190 ein Ausgangssignal erzeugt, wel
ches den angehobenen Schwellenwert 250 am Bezugs
eingang des zweiten Komparators 198 übersteigt. In
diesem Augenblick schaltet der Komparator 198 sein
Ausgangssignal wieder um, wie es bei 252 in Fig. 2 ge
zeigt ist, und nimmt somit den Klemmpegel vom Kanal
220 fort, so daß an der Klemme 178 wieder Flammenim
pulse erzeugt werden können, die wieder als Anzeige
für das Vorhandensein einer Flamme am überwachten
Brenner hergenommen werden können. Gleichzeitig
fällt die Ansprechschwelle für den langsamansprechen
den Kanal 226 wieder auf den normalen Schwellenwert
E r (Fig. 2).
Das Schaltbild einer besonderen Ausführungsform ist
in Fig. 3 dargestellt. Diese Schaltung enthält einen
Flammenfühler 50, der zwischen die Eingangsklemmen
eines Operationsverstärkers 52 geschaltet ist. Der Flam
mensensor 50 ist eine Siliziumdiode, die einen photo
empfindlichen Bereich aufweist und so angeschlossen
ist, daß sie in einem photoleitenden Betrieb wie ein
Stromquelle arbeitet, wobei die gefühlte Strahlungsin
tensität den Stromfluß als Funktion der auf den Flam
mensensor 50 auftreffenden Strahlung ändert. Mit dem
Ausgang des Verstärkers 52 ist ein Optokoppler 54 ver
bunden, der eine Silizium-Leuchtdiode 56 in optischer
Kopplung mit einem Cadmiumsulfid-Photowiderstand
58 enthält. Der Photowiderstand 58 und ein zusätzlicher
Widerstand 60 liegen in einem Rückkopplungsweg, und
dem Photowiderstand 58 ist eine Diode 72 und ein Kon
densator 74 parallelgeschaltet. Diese gesamte Schaltung
70 bildet eine die Verstärkung der Hintergrundkompo
nente regelnden Verstärker und liefert ein Ausgangssi
gnal, welches eine direkte Funktion der höherfrequen
ten und eine inverse Funktion der niedrigerfrequenten
Komponenten der gefühlten Strahlung ist.
Dieses Ausgangssignal wird mittels eines Kondensa
tors 76 auf ein Verstärkungseinstellpotentiometer 78
gegeben, mit dem das Eingangssignal für den Bandpaß
verstärker 80 welcher Operationsverstärker 82 und 84
enthält, einstellbar ist. Der Bandpaß hat eine Mittenfre
quenz von etwa 400 Hz und eine Durchlaßbreite von
400 Hz. Das resultierende Ausgangssignal wird über
Leitungen 110 und 112 auf den schnell ansprechenden
Kanal 220 und den langsam ansprechenden Kanal 226
gegeben. Jeder Kanal enthält eine Gleichrichterschal
tung 120 bzw. 122 mitjeweils einer Diode 124 und einem
Widerstand 126.
Das von der Gleichrichterschaltung 120 kommende
Signal wird auf den schnell ansprechenden ersten Inte
grator 128 gegeben, welcher einen Widerstand 130 und
einen Kondensator 132 enthält und eine Zeitkonstante
von etwa 50 Millisekunden hat. Das Ausgangssignal des
Integrators 128 wird einem Eingang 134 eines Opera
tionsverstärkers 136 zugeführt, der so geschaltet ist, daß
er als Komparator arbeitet. Der Bezugseingang 138 die
ses ersten Komparators 136 erhält eine Bezugsspan
nung von etwa 0,15 Volt, die von einem aus Widerstän
den 140 und 142 bestehenden Spannungsteiler kommt.
Gleichrichterschaltung 120, erster Integrator 128 und
Operationsverstärker 136 bilden eine erste Schaltung
300. Wenn der Kondensator 132 so weit aufgeladen ist,
daß die Spannung am Eingang 134 die Spannung am
Eingang 138 übersteigt, dann triggert der Verstärker
136 die monostabile Schaltung 148, die daraufhin auf der
Ausgangsleitung 156 einen Ausgangsimpuls von 40 Mi
krosekunden Dauer abgibt. Dieser Ausgangsimpuls
wird über einen Widerstand 158 auf einen Treiberver
stärker 160 gegeben, der Transistoren 162 und 164 ent
hält. Der verstärkte Ausgangsimpuls wird dann über
einen Kondensator 176 als Impuls mit der Aussage
"Flamme vorhanden" (Flammenanwesenheitsimpuls)
auf die Ausgangsklemme 178 gegeben. Monostabile
Schaltung 148 mit Außenbeschaltung und Treiberver
stärker 160 bilden eine zweite Schaltung 400. Der ver
stärkte Impuls wird außerdem über einen Widerstand
180 und eine zu einer ODER-Schaltung 224 gehörende
Diode gekoppelt, um einen Klemmtransistor 184 in den
Leitungszustand zu schalten, wodurch der Kondensator
132 entladen und der erste Integrator 128 zurückgestellt
wird. Das Rückstellsignal wird am Ende des Flammen
anwesenheitsimpulses fortgenommen, so daß der Kon
densator 132 beginnen kann, sich erneut in Richtung auf
die den monostabilen Multivibrator 148 triggernde
Spannung aufzuladen.
Der langsam ansprechende Kanal enthält den zwei
ten Integrator 190, welcher einen Widerstand 192 und
einen Kondensator 194 aufweist und eine Zeitkonstante
von etwa 1 1/2 Sekunden hat.
Das Ausgangssignal des zweiten Integrators 190 ge
langt zum Eingang 196 des zweiten Komparators 198,
dessen Bezugseingang 200 über Widerstände 202 und
204 mit dem aus den Widerständen 140 und 142 gebilde
ten Spannungsteiler verbunden ist. Gleichrichterschal
tung 122, zweiter Integrator 190 und Operationsverstär
ker 198 bilden eine dritte Schaltung 500. Eine zweite
Verbindung zum Bezugseingang 200 kommt von einer
Hystereseschaltung 228, die auf das Ausgangssignal des
zweiten Komparators 198 anspricht und eine Diode 206
und einen Widerstand 208 enthält. Das Ausgangssignal
des zweiten Komparators wird außerdem über einen
Widerstand 210 und eine Diode 212 auf die Basis des
Klemmtransistors 184 gegeben.
Wenn das Ausgangssignal des zweiten Integrators
190 unter 0,15 Volt (die Bezugsspannung am Bezugsein
gang 200) absinkt, dann wird das Ausgangssignal des
zweiten Komparators 198 positiv und gibt ein Signal
über die Diode 206, um die Bezugsspannung am Kom
paratoreingang 200 auf etwa 0,5 Volt anzuheben (womit
die Vergleichsschwelle um etwa das 2 1/2-fache erhöht
wird). Gleichzeitig gelangt dasselbe Signal über die
ODER-Schaltung 224, um den Kondensator 132 (über
den Transistor 184) in den entladenen Zustand zu klem
men und dadurch die Abgabe von Flammenanwesen
heitsimpulsen an der Klemme 178 so lange zu verhin
dern, wie der zweite Komparator 198 ein positives Aus
gangssignal liefert.
Wenn also, nachdem sich eine normale Flamme auf
gebaut hat, das Ausgangssignal des zweiten Integrators
190 als Antwort auf eine Abnahme des vom Bandpaß
verstärker 80 kommenden Flammensignals (z. B. infolge
einer schwachen Flamme oder einer Bedingung "Flam
me aus") unter den normalen Schwellenwert des Kom
parators 198 absinkt, wechselt sein Ausgangssignal, wo
mit die Erzeugung der Flammenanwesenheitsimpulse
an der Klemme 178 unterbleibt und außerdem die
Schwelle des zweiten Komparators 198 erhöht wird. Es
ist nun ein stärkeres Flammensignal (etwa 0,5 Volt) not
wendig, um den Komparator 198 zur Beseitigung des
geklemmten Zustandes am Eingang des ersten Kompa
rators 136 umzuschalten und wieder die Abgabe von
Flammenanwesenheitsimpulsen an der Ausgangsklem
me 198 zu ermöglichen. Wenn ein solches Flammensi
gnal vom Integrator 190 geliefert wird, dann wird die
Hystereseschaltung 228 auf den niedrigeren Schwellen
wert zurückgeschaltet, und die Sperrbedingung wird be
seitigt.
Beispiele für geeignete Werte und Typen der in der
Ausführungsform nach Fig. 3 zu verwendenden Schal
tungskomponenten sind in der nachstehenden Tabelle
aufgeführt:
Bezugszeichen: | |
Wert oder Typ | |
52 | N 5556 T |
54 | CLM 8500 |
60 | 1 M |
64 | 3,2 K |
74 | 100 pF |
76 | 0,01 µF |
78 | 100 K |
82 | N 5558 T |
84 | N 5558 T |
86 | 220 pF |
88 | 1 M |
90 | 1 M |
92 | 3,3 K |
94 | 0,47 µF |
96 | 0,022 µF |
98 | 0,022 µF |
100 | 39 K |
102 | 39 K |
104 | 33 K |
106 | 10 K |
108 | 10 K |
124 A | 1 N 4448 |
124 B | 1 N 4448 |
126 A | 3,3 K |
130 | 33 K |
132 | 1,8 µF |
136 | N 5558 T |
140 | 10 K |
142 | 100 K |
144 | 33 K |
146 | 4,7 K |
148 | NE 555 T |
150 | 0,01 µF |
152 | 0,001 µF |
154 | 33 K |
158 | 10 K |
162 | 2 N 2222 |
164 | 2 N 3073 |
166 | 100 K |
168 | 1 K |
170 | 10 K |
172 | 100 |
174 | 220 |
176 | 0,47 µF |
180 | 1 K |
182 | 1 N 4448 |
184 | 2 N 2222 |
192 | 33 K |
194 | 56 µF |
198 | N 5558 T |
202 | 3,3 K |
204 | 33 K |
206 | 1 N 4448 |
208 | 100 K |
210 | 10 k |
Mit der Erfindung wird also eine Flammenfühler
schaltung geschaffen, die schnell auf das Erlöschen jegli
cher Flamme in der überwachten Brennkammer an
spricht und außerdem eindeutig auf das Erlöschen der
speziell von ihr überwachten Flamme anspricht, und
zwar unbeschadet durch eine Erfassung wesentlich
Strahlung von benachbarten Flammen.
Claims (6)
1. Flammenfühlerschaltung mit einem Flammen
sensor, der einen Flammenraum überwacht und der
ein elektrisches Signal liefert, das einer ersten
Schaltung (300) zugeführt ist, die eine zweite Schal
tung (400) zur Erzeugung eines Flammensignals ak
tiviert, und mit einer Sperrschaltung (184) zur Un
terdrückung des Flammensignals bei einer Verrin
gerung des vom Flammensensor gelieferten Signals
auf einen Pegel unterhalb eines eingestellten Wer
tes, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aktivierung
der Sperrschaltung (184) eine ebenfalls durch das
elektrische Signal angesteuerte dritte Schaltung
(500) mit langsamerer Ansprechzeit als die erste
Schaltung (300) vorgesehen ist, und daß bei einem
völligen Ausfall des Signals vom Flammensensor
das von der zweiten Schaltung (400) erzeugte
Flammensignal am Ausgang (178) der zweiten
Schaltung entsprechend der Ansprechzeit der er
sten Schaltung schnell verschwindet.
2. Flammenfühlerschaltung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß eine Flammenfehlersi
mulatoreinrichtung vorgesehen, ist, welche peri
odisch einen Flammenfehlerzustand simuliert, und
daß die Ansprechzeit der ersten Schaltung (300) ein
Bruchteil der Dauer des von der Simulatorschal
tung simulierten Flammenfehlerzustandes ist.
3. Flammenfühlerschaltung nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltung
einen ersten Komparator (136) enthält, der einen in
der zweiten Schaltung (400) enthaltenen monosta
bilen Multivibrator (148) zur Erzeugung periodi
scher Ausgangsimpulse beim Auftreten von Signa
len des Flammensensors (50) ansteuert, und daß die
Sperrschaltung (184) als Klemmschaltung für die
erste Schaltung (300) zur Unterdrückung der Er
zeugung von Ausgangsimpulsen durch den mono
stabilen Multivibrator geschaltet ist.
4. Flammenfühlerschaltung nach einem der vorste
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Schaltung (300) einen ersten Integrator
(128) mit kleiner Ansprechzeitkonstante enthält
und daß die dritte Schaltung (500) einen zweiten
Integrator (190) mit wesentlich größerer Ansprech
zeitkonstante sowie einen zweiten Komparator
(198) und eine diesem ein Bezugsschwellwertsignal
(E r ) zuführende Schaltung (140, 142) enthält, und
daß der zweite Komparator (198) so eingerichtet
ist, daß er das Ausgangssignal der dritten Schaltung
bei einer Abnahme des Ausgangssignal des zweiten
Integrators (190) unter den Bezugsschwellwert er
zeugt.
5. Flammenfühlerschaltung nach Anspruch 4, da
durch gekennzeichnet, daß eine durch das Aus
gangssignal der dritten Schaltung (500) gesteuerte
Offsetschaltung (228) zur Erhöhung des dem zwei
ten Komparator (198) zugeführten Bezugsschwell
wertsignals vorgesehen ist.
6. Flammenfühlerschaltung nach einem der vorste
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Schaltung (300) den ersten Komparator
(136) als Schwellwertschaltung zur Erzeugung ei
nes den Flammenzustand anzeigenden Ausgangssi
gnals enthält, und daß der Ausgang der dritten
Schaltung über eine Koppelschaltung (224, 184) zur
Unterdrückung der Erzeugung des Flammenzu
standssignals durch den ersten Komparator (136)
mit diesem verbunden ist.
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---|---|---|---|---|
US4064509A (en) * | 1976-07-19 | 1977-12-20 | Napco Security Systems, Inc. | Intrusion detection systems employing automatic sensitivity adjustments |
US4163903A (en) * | 1977-10-27 | 1979-08-07 | Leeds & Northrup Company | Flame monitoring apparatus |
JPS583272B2 (ja) * | 1978-06-07 | 1983-01-20 | ホーチキ株式会社 | 火災感知器 |
US4280184A (en) * | 1979-06-26 | 1981-07-21 | Electronic Corporation Of America | Burner flame detection |
CA1179752A (en) * | 1982-03-09 | 1984-12-18 | Gunter P. Grewe | Flame scanning circuit |
DE3331478A1 (de) * | 1983-09-01 | 1985-03-21 | Friedrich 3119 Bienenbüttel Bartels | Verfahren und vorrichtung zur optischen ueberwachung von flammen |
US4591725A (en) * | 1983-10-26 | 1986-05-27 | Bryant Jack A | System for amplifying all frequencies detected from a flame detector |
DE3340118C2 (de) * | 1983-11-05 | 1985-11-21 | Kurt-Henry Dipl.-Ing. 4030 Ratingen Mindermann | Eigensicherer Flammenwächter |
DE3340117A1 (de) * | 1983-11-05 | 1985-05-23 | Kurt-Henry Dipl.-Ing. 4030 Ratingen Mindermann | Filterschaltung |
US4620491A (en) * | 1984-04-27 | 1986-11-04 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for supervising combustion state |
DE3508253A1 (de) * | 1985-03-08 | 1986-09-18 | Kurt-Henry Dipl.-Ing. 4030 Ratingen Mindermann | Verfahren zur flammenueberwachung und flammenwaechter fuer seine durchfuehrung |
US4639717A (en) * | 1985-07-15 | 1987-01-27 | Electronics Corporation Of America | Method and apparatus for monitoring flame condition |
US4854852A (en) * | 1987-09-21 | 1989-08-08 | Honeywell Inc. | System for redundantly processing a flame amplifier output signal |
US5961314A (en) * | 1997-05-06 | 1999-10-05 | Rosemount Aerospace Inc. | Apparatus for detecting flame conditions in combustion systems |
US8469700B2 (en) | 2005-09-29 | 2013-06-25 | Rosemount Inc. | Fouling and corrosion detector for burner tips in fired equipment |
CN112146753B (zh) * | 2020-10-20 | 2024-05-24 | 宝鸡国栋通茂高科技开发股份有限公司 | 一种火焰探测器响应时间检测装置及其检测方法 |
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---|---|---|---|---|
US2811711A (en) * | 1951-05-19 | 1957-10-29 | Electronics Corp America | Fire method and apparatus |
US2722677A (en) * | 1954-08-31 | 1955-11-01 | Electronics Corp America | Fire detection apparatus |
US2911540A (en) * | 1955-02-14 | 1959-11-03 | Gen Controls Co | Flame detection system |
US3156908A (en) * | 1961-12-04 | 1964-11-10 | Viking Corp | Flame responsive apparatus |
US3143161A (en) | 1963-04-26 | 1964-08-04 | Electronics Corp America | Self-checking condition responsive system |
US3281812A (en) | 1963-11-05 | 1966-10-25 | Electronics Corp America | Control apparatus |
US3321634A (en) * | 1964-08-17 | 1967-05-23 | Babcock & Wilcox Ltd | Photosensitive flame monitoring circuit |
GB1214521A (en) * | 1968-02-22 | 1970-12-02 | Memco Electronics Ltd | Improvements relating to multi-burner furnaces |
US3476945A (en) | 1968-02-23 | 1969-11-04 | Bailey Meter Co | Flame detector for a multiple fuel-fired furnace |
US3665440A (en) * | 1969-08-19 | 1972-05-23 | Teeg Research Inc | Fire detector utilizing ultraviolet and infrared sensors |
US3710149A (en) | 1971-06-21 | 1973-01-09 | Electronics Corp America | Electrical circuitry |
US3852729A (en) * | 1973-03-06 | 1974-12-03 | Electronics Corp America | Flame failure controls |
IT1011594B (it) * | 1973-03-20 | 1977-02-10 | Electricite De France | Dispositivo per il controllo della fiamma di bruciatori |
US3820097A (en) | 1973-04-16 | 1974-06-25 | Honeywell Inc | Flame detection system with compensation for the flame detector |
-
1975
- 1975-04-03 US US05/564,801 patent/US3995221A/en not_active Expired - Lifetime
-
1976
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