DE3024013C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wie es aus der DE-OS 25 06 168 A1 bekannt ist.

Bei Brenneranlagen ist häufig eine Flammenüberwachung nötig, damit sichergestellt ist, daß tatsächlich während des Brennerbetriebs eine Flamme brennt. Zu diesem Zweck wurden Flammenüberwachungssysteme entwickelt, die ein Ausgangssignal abgeben, das anzeigt, ob die Flamme am Brenner vorhanden ist oder nicht. Solche Systeme werden besonders bei Brenneranlagen verwendet, wo aus Sicherheitsgründen die Flamme dauernd überwacht werden muß. Bei Inbetriebnahme einer Brenneranlage kann beispielsweise der Brenner nicht zünden, oder während des Betriebs des Brenners kann die Flamme erlöschen. Derartige Vorfälle können überaus gefährlich sein, wenn sie nicht sehr schnell festgestellt werden. Daher wird bei einem Flammenausfall von dem Brennersystem augenblicklich die Brennstoffzufuhr unterbrochen. Wenn derartige Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen sind, kann im Ofen oder Kessel eine gefährliche Konzentration nicht verbrannter Brennstoffe und/oder Gase entstehen, was zu unkontrollierten Bränden oder Explosionen führen kann.

Es sind bereits zahlreiche Einrichtungen für das Überwachen von Brennerflammen bekannt; im allgemeinen weisen sie einen Sensor oder Flammenfühler auf, etwa einen Ultraviolett- oder Infrarot-Strahlungsfühler, der aufgrund der von der Flamme ausgehenden Strahlung ein Ausgangssignal erzeugt. Dieses wird einer Flammenanalysierschaltung zugeleitet, die das Signal weiterverarbeitet und ihrerseits ein Ausgangssignal liefert, das anzeigt, ob eine Flamme vorhanden ist. Das Ausgangssignal des Flammenfühlers besteht normalerweise aus einer Impulskette. Diese Impulse werden durch Filtrierung zu einem kontinuierlichen Signal geglättet, das die Flammqualität anzeigt. Aus Sicherheitsgründen müssen derartige Filter eine hinreichend kurze Ansprechzeit haben, so daß das Ausgangssignal des Flammenwächters innerhalb einer vorbestimmten kurzen Zeitspanne nach dem Wegfall der Flamme diesen Zustand anzeigen kann.

Wegen der sehr wichtigen Funktion des Flammenwächters ist es von großer Bedeutung, daß seine Schaltung äußerst zuverlässig ist. Zur ständigen Funktionsüberprüfung wird häufig der Flammenfühler durch einen intermittierend arbeitenden Verschluß periodisch gegen die zu überwachende Flamme abgeschirmt. Darüber hinaus wird durch zusätzliche Schaltungsmaßnahmen sichergestellt, daß die Flammenfühlerschaltung bei geschlossenem Verschluß keine Impulse erzeugt, wie dies aus den US-Patentschriften 27 98 213 und 27 98 214 bekannt ist.

Wenngleich die bekannten Schaltungen für die Bewertung der Flammengüte im Sinne einer Vermeidung von Funktionsstörungen im allgemeinen zuverlässig arbeiten, so können sie unter gewissen Bedingungen zwischen einer ausreichenden und einer nicht mehr ausreichenden Flammengüte nicht deutlich unterscheiden. Im Hinblick auf die überaus große Gefahr bei fälschlicher Flammenanzeige sind diese Flammenüberwachungsschaltungen generell so ausgelegt, daß ihre Anzeige sich allenfalls zur sicheren Seite hin irren kann. Bei Flammzuständen im Grenzbereich oder dann, wenn der Flammensensor keine direkte Sichtverbindung mit der Flamme hat, führt diese Sicherheitstendenz zu einer unnötigen Abschaltung des Brennersystems, wenn irrtümlich festgestellt wird, daß keine Flamme vorhanden ist. Eine ähnliche Situation kann bei Mehrfachbrennersystem eintreten. Dort muß die Flamme eines jeden Brenners überwacht werden und die Brennstoffzufuhr zu einem Brenner dann abgeschaltet werden, wenn seine Flamme ausgeht. Es werden deshalb im allgemeinen zur Überwachung eines jeden Brenners individuelle Flammensensoren benützt, die so eingestellt werden, daß sie soweit wie möglich der Direktstrahlung ihres zugehörigen Brenners ausgesetzt sind. Hintergrundstrahlung von anderen Brennern und Signale aufgrund von Flammen anderer Brenner, die in die Sichtlinie des Flammensensors hineinreichen, können jedoch zu Ausgangsimpulsen auch desjenigen Flammensensors führen, dessen eigener Brenner bereits erloschen ist. Auch in solchen Fällen haben Flammenüberwachungseinrichtungen der bisher bekannten Ausführungen häufig Schwierigkeiten, den Zustand einer fehlenden Brennerflamme zu erkennen. Aus Sicherheitsgründen müssen auch bei derartigen Systemen Fehler zur sicheren Seite hin in Kauf genommen werden, so daß unnötige Fehlabschaltungen die Folge sind.

Bei der aus der bereits erwähnten DE 25 06 168 A1 bekannten Brennersteueranlage werden die vom Flammenfühler gelieferten Impulse während eines vorbestimmten Zeitraums gezählt, der durch die für das Ansprechen der Überwachungsschaltung bei einem Flammenfehler festgelegte Zeitspanne, die sogenannte Flammenfehleransprechzeit, bestimmt ist. Die gezählte Impulszahl wird mit einem Bezugswert verglichen, der ein Maß dafür ist, ob eine ordnungsgemäße Flamme brennt oder nicht. Bei jedem Zählvorgang wird das gesamte Auszählzeitintervall abgewartet, ehe die Auswertung erfolgt. Dies ist jedoch mit einer gewissen Ansprechverzögerung verbunden, wodurch die Reaktionsgeschwindigkeit auf einen Flammenfehler begrenzt wird. Ferner ist aus der DE 27 07 120 A1 eine Flammenwächterschaltung bekannt, welche einen Mikrocomputer zum Vergleichen der vom Flammenfühler gelieferten Impulse mit Bezugsimpulsen verwendet.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Flammenüberwachung, welche eine jeweils aktuelle Aussage über den Flammenzustand wesentlich schneller liefern kann als die bekannten Flammenimpulse auszählenden Schaltungen.

Diese Aufgabe wird für das Verfahren durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale und für die Vorrichtung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 9 angegebenen Merkmale gelöst.

Hierbei wird erfindungsgemäß das Zeitintervall, über welches die Flammensignalimpulse aufgezählt werden, in eine größere Anzahl entsprechend kürzerer Teilintervalle oder Zeitabschnitte zerlegt, wobei jedes der Meßwert für den jüngsten Zeitabschnitt die Stelle des am weitesten innerhalb des Gesamtzeitintervalls zurückliegenden Zeitabschnittes ersetzt, so daß sämtliche Teilintervalle insgesamt ein sich ständig verschiebendes Zeitfenster bilden. Auf diese Weise kann die Gesamtzahl der innerhalb sämtlicher Zeitabschnitte aufgetretenen (d. h. nach jeder Teilverschiebung des Zeitfensters), ohne daß man jeweils den Ablauf des gesamten Zeitfensters abwarten müßte.

Mit der Erfindung werden ein neues Verfahren nebst Vorrichtung zur Bewertung der Güte oder Qualität einer Flamme geschaffen, basierend auf den Ausgangssignalen eines Flammensensors, etwa einer Ultraviolett- oder Infrarot-Fotozellenröhre. Es wird eine wesentlich höhere Unterscheidung zwischen Hintergrundstrahlung und der tatsächlich von der Flamme ausgehenden Strahlung erzielt, als dies bisher möglich war. Hieraus resultieren weniger unnötige Abschaltungen der Kesselanlage aufgrund von Erkennungsfehlern, bei welchen fehlerhaft der Zustand ohne Flamme angezeigt worden ist. Außerdem wird eine gute Unterscheidung bei Flammenzuständen im Grenzbereich erzielt. Während die bisher üblichen Flammenüberwachungseinrichtungen beim Auftreten von Brennerflammen im Grenzbereich, die jedoch noch zulässig sind, wiederholt ab- und einschalten, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Lage, die Flammengüte mit wesentlich höherer Genauigkeit zu beurteilen, was ebenfalls wieder zu verringerter Zahl von Abschaltungen des Brennersystems oder der gesammelten Kesselanlage führt.

Nach der Erfindung werden die Ausgangsimpulse vom Flammensensor fortwährend gezählt. Die Anzahl der Impulse wird über eine bestimmte Zeitspanne von vorherbestimmter Länge (Flammenfehleransprechzeit) akkumuliert, und der Akkumulationsgesamtwert wird fortwährend aufdatiert, so daß laufend die Anzahl der während des vergangenen Zahlzeitintervalls aufgetretenen Impulse entsteht und dieses Zeitintervall ständig die Form eines sich verschiebenden Zeitfensters von bestimmter Länge hat, in dem die vom Flammensensor ankommenden Impulse zusammengefaßt sind. Die akkumulierte Anzahl von Impulsen wird dann mit einem Schwellwert verglichen, und wenn sie für eine vorgegebene Zeitdauer unter diesen Schwellwert absinkt, dann bestimmt der Flammenanalysator, daß die Flamme ungenügend ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden zusätzlich zwei Überprüfungen durchgeführt, um sicherzugehen, daß tatsächlich eine Flamme vorhanden ist. Wenn während des Zeitfensters keine Impulse festgestellt werden, dann wird augenblicklich ein den flammenlosen Zustand anzeigendes Ausgangssignal abgegeben. Zusätzlich wird eine über einen langen Zeitraum gebildete Durchschnittszahl von Impulsen in periodischen Abständen berechnet, und wenn dieser Durchschnittswert unter den Schwellwert absinkt, wird ebenfalls ein den flammenlosen Zustand anzeigendes Signal abgegeben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zahlreiche Eigenprüfungen vorgenommen, wodurch ein die Flammenqualität analysierendes Gerät geschaffen wird, das neben der wesentlich besseren Bestimmung der Flammengüte oder -qualität auch hinsichtlich der Fehlersicherheit weit überlegen ist. Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Lage, Diagnosesignale abzugeben, welche die Art des aufgetretenen Mangels anzeigen, aufgrund dessen das Brennersystem abgeschaltet werden mußte.

Bevor die Erfindung selbst beschrieben wird, seien kurz die bisher üblichen Methoden zur Beurteilung einer Brennerflamme repariert. Analysierschaltungen für Flammensignale enthalten Filter mit typischerweise ein oder zwei RC-Filterabschnitten, welche die Impulse vom Flammensensor in ein gleichförmiges Signal umwandeln, dessen Höhe ein Maß für die Flammengüte ist und das einem Schwellwertdetektor zugeführt wird, dessen Ausgangssignal eine Anzeige über das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Flamme gibt. Der Flammenanalysator muß auf den Wegfall einer Flamme innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne ansprechen, so daß dann die Brennersteuerschaltung, die auf das Flammenanalysator- Ausgangssignal reagiert, das Kesselsystem abschalten kann, bevor sich darin eine gefahrbringende Konzentration nicht verbrannter Brennstoffe und/oder Brenngase bilden kann. Diese Zeitspanne ist allgemein als Flammfehler-Ansprechzeit FFRT bekannt und wird von den zuständigen Sicherheitsbehörden festgelegt. In den Vereinigten Staaten beträgt die Ansprechzeit 4 sec. in Europa dagegen 1 sec. Die Zeitkonstanten und sonstigen Parameter der Filterschaltungen werden deshalb so gewählt, daß der Flammenanalysator bei Wegfall der Brennerflamme innerhalb der Flammenfehler-Ansprechzeit ein Ausgangssignal abgibt.

Die soeben erwähnten Flammenanalysatoren sind einfach, zuverlässig und wirtschaftlich. Bei einigen Anwendungsfällen werden jedoch ihre Betriebseigenschaften durch notwendige Kompromisse ungünstiger. So muß sich die Filter-Zeitkonstante nach der vorgeschriebenen Flammenfehler-Ansprechzeit richten. Wegen der unvermeidbaren Instabilität einer Flamme schwankt die Rate der Flammensensorimpulse in weiten Grenzen um die durchschnittlich zu erwartende Rate. Bei manchen Systemen führt die Ausbildung des Brenners zu sehr niedrigen Impulsraten. Gelegentlich kann dann ein vorübergehendes Absinken der Impulsrate, jedoch noch innerhalb der erwarteten Schwankungsbreite, dazu führen, daß der Flammenanalysator das Fehlen der Flamme anzeigt. Man könnte dagegen zwar ein Filter mit stärker glättenden Eigenschaften einfügen, doch ist das nicht zulässig, weil dann die Filter- Ansprechzeit die Flammenfehler-Ansprechzeit übersteigen würde. Bei Anlagen mit mehreren Brennern kann eine gegenteilige Schwierigkeit auftreten. Der die Flammen von mehreren Brennern überwachende Flammensensor ist sowohl der direkten Strahlung von dem zu überwachenden Brenner als auch der Hintergrundstrahlung von anderen Brennern im Kessel ausgesetzt. Der Flammenanalysator muß dann zwischen Impulsen, welche auf eine wirkliche Flamme zurückgehen, und Impulsen, die von der Hintergrundstrahlung hervorgerufen werden, unterscheiden können.

Im Gegensatz zu diesen Systemen werden bei Impulszahlsystemen etwa gemäß der bereits erwähnten DE-OS 25 06 168, wie sie die Erfindung betrifft, alle Flammensensorimpulse, die während des unmittelbar zurückliegenden FFRT-Zeitintervalls aufgetreten sind, mit gleicher Gewichtung gezählt, während Impulse, die außerhalb dieses Zeitintervalls auftreten, nicht gezählt werden, also die Gewichtung Null haben. Bei den vorgenannten Filtern werden dagegen die Impulse nichtlinear gewichtet, und zwar abhängig davon, wann sie aufgetreten sind. Z. B. gibt ein RC-Filter mit zeitlich exponentiellem Verhalten Impulsen, die noch nicht so lange zurückliegen, eine größere Gewichtung als Impulsen, deren Erscheinen schon länger zurückliegt.

Ein weiterer Mangel der Filterschaltungen besteht darin, daß ihre Ansprechzeit länger als die Flammfehler-Ansprechzeit ist. Dadurch trägt ein von einem Flammensensor abgegebener Impuls auch dann, wenn er bereits mehr als ein FFRT-Intervall zurückliegt, immer noch, wenn auch gedämpft, zum Ausgangswert des Filters bei. Ein Flammenanalysator sollte jedoch ein das Fehlen der Flammen anzeigendes Ausgangssgignal innerhalb der Flammfehler-Ansprechzeit abgeben, gleichgültig, ob vor dieser Zeitspanne eine Flamme vorhanden war. Eine Filterschaltung, deren Ausgangsgröße durch Impulse beeinflußt ist, die vor dem FFRT-Intervall aufgetreten sind, ist folglich durch das Geschehen beeinflußt, das nicht mehr zur Beurteilung, ob im augenblicklichen Zeitpunkt eine Flamme vorhanden ist, herangezogen werden darf.

Bei den Impulszählsystemen wird ein Zeitintervall oder "Zeitfenster" definiert, das genau gleich der Flammfehler- Ansprechzeit ist, und es wird die Zahl der Impulse, welche vom Flammensensor während dieses Zeitfensters abgegeben werden, gezählt. Gemäß der Erfindung wird das Zeitfenster ständig verschoben, indem die Impulsgesamtzahl laufend aufdatiert wird, so daß es ständig die vom Flammensensor während der zurückliegenden FFRT-Zeitspanne erzeugten Impulse als Gesamtzahl enthält. Durch den Vergleich dieser Gesamtzahl mit einem Schwellwert kann festgestellt werden, ob eine Flamme vorhanden ist oder nicht. Bei einem Ausführungsbeispiel, das nachfolgend näher beschrieben wird, sind FFRT und Zeitfenster jeweils ein Zeitintervall von 4 sec lang, und das Zeitfenster wird in Sprüngen aus Zeitabschnitten von ⅛ sec verschoben und dabei auch jeweils die neue Impulsgesamtzahl berechnet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jedem Impuls, der während des unmittelbar zurückliegenden FFRT-Zeitintervalls auftritt, bei der Bestimmung, ob eine Flamme vorhanden ist, gleiche Gewichtung gegeben. Darüber hinaus werden alle Impulse, die nicht in das Zeitfenster fallen, für die Beurteilung, ob eine Flamme vorhanden ist, völlig außer Acht gelassen. Dadurch ergibt sich, daß der erfindungsgemäße Flammenanalysator wesentlich besser und zuverlässiger ist als herkömmliche, speziell in den Fällen, wo in einem Kessel mehrere Brenner eingesetzt sind und der Flammensensor zusätzlich der Hintergrundstrahlung und der Strahlung von anderen Brennern ausgesetzt ist, oder wo bei bestimmten Brennern der Flammensensor Impulse nur mit niedriger Impulsrate abgibt.

Neben dem beschriebenen grundsätzlichen Flammenbeurteilungsverfahren benützt die beschriebene Ausführungsform verschiedene zusätzliche Kriterien für die Bestimmung, ob eine Flamme vorhanden ist oder nicht. Neben der Bildung einer Impulsgesamtzahl aus den innerhalb der verstrichenen FFRT- Zeitspanne aufgetretenen Impulsen wird ein Langzeitdurchschnitt aus der Impulszahl bestimmt, welche der Flammensensor innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne wesentlich längerer Dauer als die FFRT-Periode erzeugt. Diese Zeitspanne beträgt im nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel 32 sec. Wenn die Durchschnittsimpulsrate während der zurückliegenden 32 sec irgendwann unter einen vorgegebenen Schwellwert absinkt, dann bedeutet das einen Ausfall der Flamme. Außerdem beobachtet die Einrichtung die vom Flammensensor zugeführten Impulse, und wenn während eines Intervalls, das gleich der Flammenfehler-Ansprechzeit ist, keine Impulse zugegangen sind, dann stellt der Analysator fest, daß ein Flammenausfall aufgetreten ist, und es wird sofort ein Signal abgegeben, das anzeigt, daß keine Flamme da ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren muß außerdem die Zahl der Impulse den vorgewählten Schwellwert um einen vorbestimmten Faktor übersteigen, damit die Zündung einer Flamme festgestellt wird. Hierdurch wird sichergestellt, daß das Flammensignal während der Zeit, in der der Brenner zündet, nicht zwischen dem Zustand "keine Flamme" und "Flamme" hin- und herpendelt. Bei dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel muß die Gesamtzahl von Impulsen, die während des zurückliegenden FFRT-Zeitintervalls aufgetreten ist, das 2½fache des Schwellwertes übersteigen, bevor festgestellt wird, daß die Flamme brennt.

Anhand einer eingehenden Beschreibung in Verbindung mit den Darstellungen der Zeichnung wird die Erfindung nun im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Einrichtung;

Fig. 2 eine in Verbindung mit der Schaltungseinrichtung der Fig. 1 verwendbare Anzeigeeinrichtung;

Fig. 3-6 Programmlaufpläne zur Erläuterung der Funktionsweise der Einrichtung und

Fig. 7 Signalformen zur Erläuterung der Erfindung.

Fig. 1 zeigt in einem Blockdiagramm ein Schaltungsbeispiel für die Bewertung der Flammensensor-Ausgangssignale. Die Schaltung enthält einen digital arbeitenden Rechner 20, dessen Rechenfunktionen durch handelsübliche Digitalrechner einschließlich Mikroprozessoren ausgeführt werden können.

Dem Rechner 20 werden über eine 8-bit-Datensammelleitung 22 Daten übertragen. Der Schaltungsteil, von dem oder an den Daten übertragen werden, wird durch vom Rechner 20 abgegebene Signale, die einer Adressen-Sammelleitung 24 zugeführt werden, ausgewählt. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel besitzt die Adressen-Sammelleitung 24 zwölf Leitungen oder Kanäle, welche zwölf Bits für Adressen-Information darstellen. Die unteren vier Bits der Datensammelleitung 22 können ebenfalls während bestimmter Zyklen zur Übertragung von Adressen-Information verwendet werden. Die Signale von den drei höchstwertigen Bits der Adressen- Sammelleitung 24 werden einem Adressen-Decodierer 26 zusammen mit anderen Signalen direkt vom Rechner 20 zugeleitet. Als Antwort darauf gibt der Adressen-Decodierer 26 an seinem Ausgang mehrere unterschiedliche Chip-Auswahlsignale ab, die bestimmen, welcher Schaltungsteil während jedes einzelnen Zyklus des Rechners auf Betrieb geschaltet wird.

Der Adressen-Decodierer 26 erzeugt weiter zwei Taktsignale in gleicher Weise, die dazu benützt werden, eine 10-bit-Verriegelungsschaltung 28 und ein Flip-Flop 29, welches ein Alarmsignal abgeben kann, zu takten.

Zehn Bits von Adressen-Informationen von der Adressen-Sammelleitung 24 werden auf die Eingänge der Verriegelungsschaltung 28 geführt, und das Taktsignal von Decodierer 26 wird dazu verwendet, diese Daten zeitgesteuert in die Verriegelungsschaltung einzugeben. Die Verriegelungsschaltung 28 erzeugt ein Analogsignal in Verbindung mit den Widerständen 76, 78 und 82, mit deren Hilfe ein Instrument 80 angesteuert wird, an dem die Flammengüte abgelesen werden kann, wie später im einzelnen noch beschrieben werden wird. Durch die Übertragung der Information an die Verriegelungsschaltung 28 von der Adressen-Sammelleitung 24 können die gesamten zehn Bits in einem Vorgang übertragen werden. Würde man diese Daten mit Hilfe der 8-bit-Datensammelleitung 22 übertragen, würde man für die Übertragung der gesamten zehn Bits zwei Mikroprozessor-Zyklen benötigen.

Die Adressen-Daten auf der Adressen-Sammelleitung 24 werden ebenfalls an die Adressen-Eingänge eines ROM-Speichers 30 und eines RAM-Speichers 32 geführt. Der ROM-Speicher 30 enthält Programmdaten, auf die hin der Rechner 20 die gewünschten Operationen durchführt, um damit den übrigen Teil der Flammenanalysator-Schalteinrichtung in geeigneter Weise zu steuern. Wenn aus dem ROM-Speicher 30 Daten ausgelesen werden sollen, dann gibt der Adressen-Decodierer 26 ein Chip-Auswahlsignal an ROM-Speicher 30 ab, und aufgrund der Adresse auf der Adressen-Sammelleitung 24 gibt ROM-Speicher 30 die geeigneten Daten an die Datensammelleitung 22 ab, von der sie durch den Rechner 20 gelesen werden. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel enthält ROM 30 annähernd 2K 8-bit-Wörter.

Im RAM-Speicher 32 können Daten vorübergehend gespeichert und vom Rechner 20 abgerufen werden. Wie der ROM-Speicher 30 wird auch der RAM-Speicher 32 durch ein entsprechendes Chip-Auswahl- Signal vom Decodierer 26 und durch Adressendaten auf der Adressen- Sammelleitung 24 adressiert. Ein Lese/Schreib-Signal vom Rechner 20 wird ebenfalls dem RAM-Speicher 32 zugeführt, wodurch angezeigt wird, ob Daten aus ihm ausgelesen oder in ihn eingeschrieben werden sollen. Mit dem Rechner 20 sind weitere Schaltkreise verbunden, die für den Betrieb des Mikroprozessors nötig und dem Fachmann bekannt sind, wozu eine Speisungsschaltung, ein Taktoszillator 33 und eine Aufladelöschschaltung gehören. Diese sind in der Fig. 1 der Deutlichkeit halber weggelassen.

Das Signal von den Flammensensoren im Kessel wird vom Rechner 20 in folgender Weise aufgenommen. Das Signal eines Sensors wird einem Fotozellenverstärker 36 zugeführt, der ein Filter für das Ausgangssignal des Sensors enthält, das dann verstärkt und auf einen Digitalspiegel umgesetzt wird. Nach Belieben kann auch eine zweite Flammen-Fotozelle als weiterer Sensor verwendet werden. In diesem Fall wird das Signal von dem zweiten Sensor einem zweiten Fotozellenverstärker 38 zugeführt. Die Ausgangssignale des Verstärkers 36 und gegebenenfalls des Verstärkers 38 werden einem NOR-Gatter 40 zugeführt, wo die beiden Signale kombiniert werden. Der Ausgang des NOR-Gatters 40 ist L, wenn ein Impuls von einem der Flammensensoren zugeführt wird.

Der Ausgang des NOR-Gatters 40 wird normalerweise über einen Multiplexer 42 zu einem Impulsformer 44 in Form eines monostabilen Multivibrators geführt. Die Funktion des Multiplexers 42 wird später beschrieben. Auf einen Impuls von einem der Flammensensoren hin wird der Multivibrator getriggert, woraufhin sein Ausgang für eine bestimmte Zeitspanne einen hohen Wert H annimmt. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Zeitspanne etwa 120 µsec; der monostabile Multivibrator ist vorzugsweise nicht zurücktriggerbar.

Durch Verwendung der Ausgangsimpulse von den Flammensensoren für das Triggern des monostabilen Multivibrators sind die Auswirkungen von Schwankungen der Impulsbreiten von den Flammensensoren praktisch ausgeschaltet. Dies steht im Gegensatz zu bisher verwendeten Filterschaltungen, denn bei einem typischen RC-Filter hat ein Impuls, der die doppelte Länge eines anderen Impulses hat, den Effekt, daß er den RC-Kreis eine längere Zeitdauer auflädt. Die Folge davon ist, daß der längere Impuls im schließlich gebildeten Durchschnitt stärker gewichtet wird als der kürzere Impuls. Da sowohl der längere als auch der kürzere Impuls aber von den Flammensensoren im allgemeinen durch einen einzelnen Flammvorgang hervorgerufen wird, besteht der einzige Unterschied in der Länge dieses Flammvorgangs, so daß die ungleichmäßige Gewichtung unerwünscht ist.

Auf einen Impuls von dem Flammensensor hin erzeugt der monostabile Multivibrator an seinem Ausgang einen Impuls. Dieser Impuls wird dem Takteingang eines 8-bit-Zählers 46 zugeführt und zusätzlich auch dem "Fühl"-Eingang des Rechners 20, wofür der Grund später noch angegeben wird. Der Zähler 46 wird dadurch von den Flammen-Fotozellen aufgezählt. Die acht Ausgänge vom Zähler 46 werden den Eingängen eines 8-bit-2-zu- 1-Multiplexers 48 zugeleitet, und der Zählwert im Zähler 46 wird vom Rechner 20 periodisch ausgelesen. Um den Wert im Zähler 46 auszulesen, gibt der Rechner 20 Signale an den Adressen-Decodierer 26 ab, der an den Multiplexer 48 Freigabe- und Auswahl-Eingangsimpulse gibt, welche die Ausgänge vom Zähler 46 auswählen, und führt dann diese Signale zur Datensammelleitung 22, von wo aus sie durch den Rechner 20 gelesen werden.

Die zweite Gruppe von acht Eingängen zum Multiplexer 48 erhält folgende Signale. Drei Gruppen von drei Schaltern werden dazu verwendet, den Schwellwert auszuwählen, den der Rechner 20 für die Bestimmung der Flammengüte einsetzt. Ein Grenzschwellwertschalter 50 wählt einen von mehreren Werten als Grenzschwellwert aus. Der ausgewählte Wert wird dem Multiplexer 48 über die Leitungen 52 zugeführt. Zwei zusätzliche Sätze von drei Schaltern 54 und 56 wählen zwei Schwellwerte aus, die als "A"- und "B"-Schwellwerte bezeichnet sind. Der "A"- und der "B"- Schwellwert sind voneinander unabhängig aus jeweils acht Werten auswählbar. Die drei Leitungen von jeder der Schaltergruppen 54 und 56 werden einem weiteren 2-zu-1-Multiplexer 58 zugeführt.

Ein A/B-Auswahleingang auf einer Leitung 60 wird dem Multiplexer 58 zugleitet, wodurch festgelegt wird, welcher der Schwellwerte durch den Multiplexer 58 ausgewählt wird. Das A/B- Schwellwertauswahlsignal wird durch das Brennersteuersystem eingegeben. Einige Systeme verwenden nur einen einzigen Schwellwert, so daß dann die A/B-Schwellwertwahlmöglichkeit nicht verwendet wird. Bei anderen Einrichtungen können unterschiedliche Schwellwerte verwendet werden, um beispielsweise die Flammengüte der Pilotflamme und der Hauptbrennerfilmflamme zu bestimmen. In einem solchen System würde das Brennersteuersystem ein geeignetes Signal auf der Leitung 60 zuführen, um während unterschiedlicher Perioden des Brennraumbetriebes den richtigen Schwellwert auszuwählen.

Die "A"- und "B"-Schwellwertschalter wählen einen Wert entsprechend einer Zahl von Impulsen aus, wobei bei Unterschreitung dieses Wertes die Flamme als von nicht mehr ausreichender Güte bewertet wird. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wählen die Schalter 54 und 56 aus acht möglichen Schwellwerten aus, wodurch die Zahl der Impulse vorgegeben wird, die von dem Flammensensor während des vorgegebenen FFRT-Zeitintervalls empfangen werden müssen, damit die Flamme als den Anforderungen entsprechend bezeichnet wird. Der tiefste Wert ist bei dem hier ausgeführten Ausführungsbeispiel ein Impuls pro Sekunde, und die nachfolgenden Werte sind jeweils um den Faktor 2 größer, so daß ein Schwellwertbereich zwischen 2 und 2⁷ abdeckt wird. Es versteht sich, daß andere und/ oder zusätzliche Schwellwerte und Schwellwertbereiche für unterschiedliche Anwendungsfälle ausgewählt werden können.

Der Grenzschwellwertschalter 50 wählt einen zusätzlichen Wert aus, der zu dem von den Schaltern 54 und 56 ausgewählten Schwellwert hinzuaddiert wird, um einen Grenzalarmbereich zu ergeben. Fällt die Anzahl von Impulsen von den Flammensensoren zwischen den Schwellwert und diesen zusätzlichen Schwellwert, dann liefert der Flammenanalysator ein Grenzalarm-Ausgangssignal, wobei das Flip-Flop 29 gesetzt wird, um anzuzeigen, daß die Flammenqualität den Schwellwertpegel erreicht. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform hat das Grenzalarmverhältnis fünf mögliche Bereiche von 2⁰ bis 2⁴, wobei jeder nachfolgende Wert sich vom vorigen um einen Faktor 2 unterscheidet. Der Grenzschwellwert ist gleich dem von den Schaltern 54 oder 56 ausgewählten Schwellwert multipliziert mit dem durch den Grenzschwellwertschalter 50 gewählten Faktor.

Die Signale von den Grenzschwellwertschaltern 50 und vom Multiplexer 58 stellen sechs der zweiten acht Eingänge zum Multiplexer 48 dar. Eines der verbleibenden Signale wird durch einen Auswahlschalter 62 für ein Flammenfehler-Ansprechzeit-Signal (FFRT-Signal) gebildet. Dieser Schalter 62 verbindet einen Eingang des Multiplexers 48 entweder mit der Speisespannung +V oder der Leitung 67, die normalerweise L-Pegel hat, wie später beschrieben. Der Schalter 62 gibt die Flammenfehler-Ansprechzeit vor, die im allgemeinen zwischen 1 und 4 sec gewählt wird, je nachdem, ob es sich um europäische oder amerikanische Vorschriften handelt. Der letzte Eingangswert zum Multiplexer 48 ist ein "Prüf"- Signal, durch das die Ausgänge "Flamme vorhanden" und "Alarm" abgeschaltet werden, während im übrigen der Flammenanalysator normal arbeitet. Dies wird für die Störsuche am Analysator und am Brenner benötigt wie auch dazu, den Analysator während bestimmter Steuerabläufe bei normalem Brennerberieb abzuschalten.

Um sicherzustellen, daß der Flammensensor und die elektronische Einrichtung richtig arbeiten, ist ein Verschluß zwischen Fotozelle und Flamme eingesetzt, der periodisch geschlossen wird. Während dieser Zeit beobachtet der Rechner 20 die Ausgangssignale von den Flammensensoren. Wenn Signale erzeugt werden, die anzeigen, daß die Flammensensoren Impulse abgeben, auch wenn der Verschluß geschlossen ist, dann erfaßt der Rechner 20 diesen Zustand und gibt ein Ausgangssignal für fehlende Flamme ab. Dies kann z. B. Folge einer nicht mehr intakten Fotozelle oder eines verklemmten Verschlusses sein.

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Flammensensoren- Verschluß während einer Testperiode von ½ sec innerhalb jeweils 4 sec geschlossen. Das Schließen erfolgt dadurch, daß am FG-1-Ausgang des Rechners 20 ein Signalimpuls an einen Verschlußverstärker 64 abgegeben wird, der den Verschlußmechanismus betätigt. Während des ersten Achtels einer Sekunde einer jeden Testperiode darf der Flammensensor erlöschen. Während dieses Anfangs-Achtels wird die Arbeitsweise des durch den monostabilen Multivibrator gebildeten Impulsformers 44 und des Zählers 46 überprüft, wie noch beschrieben wird. Der Zähler wird dann für die restlichen drei Achtel Sekunden einer jeden Testperiode beobachtet, und wenn der Flammensensor während dreier nachfolgender Testperioden einen oder mehrere Impulse erzeugt, dann entscheidet der Rechner, daß der Verschluß oder der Flammensensor einen Fehler hat. Auf diese Weise ist ein sicherer Betrieb der Flammensensoren gewährleistet. Wenn der Verschluß in geschlossenem Zustand hängen bleibt oder die Flammensensoren eine Fehlfunktion in der Weise zeigen, daß sie weniger Impulse abgeben, als sein sollte, oder gar keine, dann liegt der Fehler auf der sicheren Seite, indem nämlich die Systemfeststellung so lautet, daß die Flammengüte nicht ausreicht oder aufgrund völligen Fehlens von Impulsen abgeschaltet wird. Auf diese Weise kann eine Fehlfunktion des Verschlusses oder der Flammensensoren nicht zu einem gefährlich unsicheren Zustand führen.

Die richtige Arbeitsweise des monostabilen Multivibrators und des Zählers 46 wird vom Rechner 20 in folgender Weise überwacht. Das von den Flammensensoren kommende Signal wird normalerweise dem monostabilen Multivibrator über den Multiplexer 42 zugeführt. Der Auswahleingang zum Multiplexer 42 wird am Impulsausgang FG-2 des Rechners 20 bereitgestellt. Ein zweites Eingangssignal zum Multiplexer 42 wird unmittelbar vom Rechner 20 zugeführt und vom Mikroprozessor-Reihenausgang abgenommen. Während des ersten Teils der Zeitperiode ändert der Ausgangswert FG-2 vom Rechner 20 seinen Zustand, so daß der monostabile Multivibrator nun unmittelbar durch den Rechner 20 getriggert werden kann. Der Rechner 20 liest dann den Wert im Zähler 46. Als nächstes taktet der Rechner 20 den monostabilen Multivibrator durch Abgeben des geeigneten Signals am Serienausgang. Nach einer 22-µsec-Verzögerung wird der Multivibrator erneut getaktet, um sicherzugehen, daß er nicht nachtriggert. Wenn der Multivibrator nachtriggerbar ist, dann wird die Impulslänge des Multivibrators um 22 µsec durch einen zweiten Taktimpuls verlängert. Das Ausgangssignal des Multivibrators, das dem Fühleingang des Rechners 20 zugeführt wird, wird von diesem auf die richtige Impulslänge überprüft. Im Anschluß an das Ende des Ausgangsimpulses des Multivibrators wird der Wert im Zähler 46 abermals geprüft, um festzustellen, daß er richtig um ein Bit größer geworden ist. Auf diese Weise wird die Arbeitsweise des Multivibrators und des 8-bit-Zählers vom Rechner 20 getestet.

Die richtige Arbeitsweise des Schwellwertschalters und des FFRT-Schalters werden ebenfalls während der Schließdauer des Fotozellenverschlusses überprüft. Während der 3½ sec der Nicht-Prüf-Periode ist das Ausgangssignal am Ausgang FG-1 des Rechners 20 H. Dieses Signal wird an einem Inverter 66 invertiert, so daß auf der Leitung 67 ein L-Signal auftrifft, das den gemeinsamen Anschlüssen der Schwellwertschalter 50, 54 und 56 zugeführt wird. Der Ausgang vom Inverter 66 wird auch über eine Leitung 67 dem "4-sec"-Anschluß des FFRT-Schalters 62 zugeführt.

Die drei Leitungen, die je einen der drei Schwellwerte bestimmen und eine Verbindung zwischen den Multiplexern 48 und 58 schaffen, sind mit der Speisespannung +V über die jeweiligen Widerstände 68 verbunden. Wenn der Schwellwertschalter, der einer dieser Leitungen zugeteilt ist, offen ist, dann ist der zugehörige Multiplexer-Eingangswert H. Wenn der Schwellwertschalter geschlossen ist, dann ist der Multiplexer-Eingang mit der Leitung 67 über den Schwellwertschalter in Verbindung und somit auf L-Pegel. Die Schwellwertschalter 50, 54 und 56 werden vorzugsweise durch solche Schalter verwirklicht, die in geschlossenem Zustand nicht fehlerhaft sein können, etwa durch Drehknopf-Schalter mit gedrucktem Schaltkreis. Wenn der Schalter im offenen Zustand fehlerhaft arbeitet, was z. B. durch Kontaktverschmutzung geschehen kann, ergibt sich dadurch ein höherer Pegelwert, und da dies dazu führen kann, daß das Brennersystem abgeschaltet wird, besteht dadurch nicht die Gefahr eines unzulässigen Zustandes.

Auch wenn die Schwellwertschalter selbst im geschlossenen Zustand nicht fehlerhaft sein können, können andere Fehler auftreten, die dazu führen, daß ein oder mehrere Schwellwertsignale, die dem Rechner 20 zugeführt werden, am L-Pegel hängen. Ein derartiger Zustand träte z. B. ein, wenn der Ausgang eines der Multiplexer an Masse geschaltet würde. Der dem Rechner 20 dann vorgegebene Schwellwert würde unter dem tatsächlich ausgesuchten liegen, was zu einem gefährlichen Zustand führen könnte. Um diese Möglichkeit zu verhindern, läßt der Rechner 20 das dem Inverter 66 zugeführte Signal während der Testperiode den Wert L annehmen. Als Folge davon nimmt das Inverterausgangssignal den Wert H an, so daß alle Leitungen von den Schwellwertschaltern auf den Wert H gehen. Der Rechner 20 liest die Ausgänge vom Multiplexer 48 während der Testperiode, und wenn einer oder mehrere Bits L-Pegel haben, dann entscheidet er, daß irgendwo ein Fehler auftritt, und es wird ein Ausgangssignal für fehlende Flamme abgegeben.

Das Ausgangssignal des Inverters 66 wird zudem über die Leitung 67 dem Schalter 62 zugeführt. Dadurch sollte während der Testperioden das Flammenfehler-Ansprech-Signal (FFRT-Signal) von der Leitung 62 H-Pegel haben. Hiermit wird überwacht, ob Schalter 62 versehentlich an Masse liegt. Wenn das Signal vom Schalter 62 am H-Pegel hängt, wird dieser Fehler nicht festgestellt. Dieser Zustand kann jedoch nur dazu führen, daß eine kürzere Flammenfehler-Ansprechzeit entsteht, was nie zu einer unsicheren Bedingung führen kann.

Der Rechner 20 erzeugt ein Ausgangssignal für die Ansteuerung eines Balkendiagramm-Anzeigeinstrumentes, von dem die Flammengüte abgelesen werden kann. Dieses Instrument ist in der Fig. 2 schaltungsmäßig dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Die Signale vom Rechner 20 zum Balkendiagramm-Anzeigeninstrument haben die Form vom Impuls-Breiten-Moduliersignalen. Diese Signale werden vom Rechner 20 an seinem bisherigen Ausgang bereitgestellt und einem NOR-Gatter 43 über einen Inverter 41 zugeführt. Die Signale vom FG-2-Ausgang des Rechners 20 werden ebenfalls dem NOR-Gatter 43 zugeleitet. Normalerweise führt der FG-Ausgang H-Pegel, und die Signale vom Serienausgang S werden durch das NOR-Gatter 43 des Balkendiagramm-Anzeigeinstrumentes über einen Inverter 45 zugeführt. Wie bereits oben beschrieben, nimmt der FG-2-Ausgang während der Testperioden L-Pegel an, damit er unmittelbar den monostabilen Multivibrator takten kann. Wenn dies der Fall ist, geht der Ausgang des Inverters 41 auf den Wert H und sperrt das NOR-Gatter 43, so daß die Testimpulse des monostabilen Multivibrators nicht zum Balkendiagramm-Anzeigeinstrument übertragen werden können.

Zusätzlich zur Balkendiagramm-Anzeige wird ein Signal vom Flammenanalysator bereitgestellt für eine Anzeige der Flammengüte über ein übliches Analoginstrument. Der Rechner 20 liefert periodisch Signale über die Adressen-Leitung 24 an die 10-bit- Verriegelungsschaltung 28, und diese Signale werden in die Verriegelungsschaltung eingetaktet. Jeder der Verriegelungsschaltungsausgänge Q₁ bis Q₁₀ ist über einen entsprechenden Widerstand 76 mit einem Knotenpunkt 74 verbunden. Ein Widerstand 78 verbindet den Knotenpunkt 74 mit einer Speisespannung +V. Eine Klemme des Analoginstrumentes 80 ist mit dem Knotenpunkt 74, eine zweite über einen Widerstand 82 mit der Speisespannung +V verbunden. Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Meßinstrument 80 um ein Voltmeter mit 3-V-Skalen-Vollausschlag.

Die hier beschriebene Vorrichtung ist geeignet, mit einem Brennersteuersystem zusammenzuarbeiten, das ein Niederfrequenzsystem- Taktsignal hat. Typischerweise steht das Taktsignal in unmittelbarem Verhältnis zur Netzspannungsfrequenz, die hier mit 60 Hz angenommen werden soll. Wie in Fig. 1 gezeigt, erhält ein monostabiler Multivibrator 84 ein 120-Hz-Taktsignal. Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 84 wird einem Unterbrechereingang des Rechners 20 zugeleitet und schafft ein Realzeitsignal, mit Hilfe dessen der Rechner die Zeitsteuerung seiner Vorgänge durchführt. Der monostabile Multivibrator 84 besitzt vorzugsweise ein hohes Tastverhältnis von 90 bis 95% und kann nicht wiedergetriggert werden, um die Anfälligkeit des Systems für Rauschimpulse im System-Taktsignal zu vermindern.

Das Brennersteuersystem erzeugt synchron zum 120-Hz-Taktsignal ein 60-Hz-Rechteckwellensignal. Ein Flip-Flop 88 wird vom Impulssignal-Ausgang FG-3 des Rechners 20 getaktet. Der Flip-Flop gibt ein Signal ab, das anzeigt, ob die Flammengüte über oder unter dem Schwellwert liegt. Dieses Flammensignal wird auf folgende Weise erzeugt.

Auf einen Impuls vom monostabilen Multivibrator 84 hin, der dem Unterbrechereingang des Rechners 20 zugeleitet wird, zählt dieser seinen Realzeittakt vorwärts und entscheidet dann, ob eine Flamme vorhanden ist, und zwar aufgrund der augenblicklichen 4-sec-Gesamtmessung und der 32-sec-Durchschnittsmessung. Entscheidet der Rechner, daß eine Flamme vorhanden ist, dann triggert der FG-3-Ausgang das Flip-Flop 88. Dies geschieht in einer Folge eines jeden Halbzyklus des 60-Hz-Rechteckwellensignals, so daß, wenn eine Flamme vorhanden ist, das vom Flip-Flop 88 abgegebene Signal ein 60-Hz-Rechteckwellensignal ist, das synchron mit dem 60-Hz-Systemtakt und diesem gegenüber verzögert ist. Wenn der Rechner 20 entscheidet, daß keine ausreichende Flamme vorliegt, dann wechselt das FG-3-Ausgangssignal nicht, so daß das Flip-Flop 88 nicht getriggert wird. Das Flip-Flop- Ausgangssignal ist dann ein stetiges H- oder L-Signal. Dieses Verfahren, ein Flammensignal bereitzustellen, gibt die Sicherheit, daß nicht durch einen geöffneten oder geschlossenen Stromkreis in einer der Logik-Schaltkreise ein Signal, daß eine Flamme vorhanden ist, irrtümlich erzeugt werden kann.

Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen, in der eine Balkendiagramm- Anzeigeschaltung gezeigt ist, die durch eine Flammenanalysatorschaltung gemäß Fig. 1 betrieben werden kann. Wie oben beschrieben, treten die Signale vom Rechner 20 als impulsbreitenmodulierte Signale auf der Leitung 47 auf. Diese Signale werden den Takteingängen von zwei monostabilen Multivibratoren 104 und 106 zugeführt und werden auch dem Serieneingang eines Schieberegisters 108 zugeleitet. Das Schieberegister 108 ist ein 8-bit-Schieberegister mit Serieneingang und Parallelausgang. Der Q₈-Ausgang des Schieberegisters wird auf den Serieneingang eines zweiten Schieberegisters 110 von gleichem Aufbau wie Schieberegister 108 gegeben. Die Schieberegister 108 und 110 werden durch den -Ausgang des Multivibrators 106 getaktet.

Zwischen jeden der ersten fünf Ausgänge Q₁ bis Q₅ der Schieberegister 108 und 110 und eine gemeinsame Leitung 116 sind zehn Leuchtdioden 112 geschaltet. In Reihe zu den Leuchtdioden liegen Strombegrenzungswiderstände 114. Die Leitung 116 ist mit dem Kollektoranschluß eines Darlington-Transistors 118 verbunden, der auf Signale hin, die seiner Basis zugeführt werden, die Leitung 116 mit Masse verbindet. Der Darlington-Transistor 118 wird vom -Ausgang des monostabilen Multivibrators 104 ein- oder ausgeschaltet, der mit seiner Basisklemme über einen Strombegrenzungswiderstand 120 verbunden ist.

Die in Fig. 2 gezeigte Balkendiagramm-Anzeige arbeitet folgendermaßen. Die darzustellenden Daten werden auf der Leitung 47 als Impuls-Breiten-modulierte Signale übertragen. Jedes darzustellende Bit wird durch einen Impuls dargestellt, und die Breite der Impulse bestimmt, ob die jeweilige Leuchtdiode aufleuchtet. Bei der beschriebenen Ausführungsform bezeichnen kurze Impulse aufleuchtende Leuchtdioden und sind etwa 100 µsec lang und lange Impulse nichtleuchtende Leuchtdioden und sind etwa 200 µsec lang. Das Signal auf der Leitung 47 hat normalerweise den Wert H, und die dem Balkendiagramm-Anzeigeinstrument zugeführten Impulse haben den Wert L. Beide monostabile Multivibratoren werden durch abfallende Flanken getriggert, so daß sie also durch die vordere Flanke eines jeden Impulses getriggert werden. Nach 150 µsec wird der Multivibrator 106 durch Zeitablauf abgeschaltet, und sein - Ausgangssignal geht nach H zurück, wodurch die Schieberegister 108 und 110 getaktet werden. Wenn das Signal auf der Leitung 47 einer nichtleuchtenden Leuchtdiode entspricht, dann ist das Signal noch auf dem Wert L, wenn der Multivibrator zurückfällt. Es wird dann in die erste Stufe des Schieberegisters 108 eine Null eingetaktet. Stellt das Signal eine erleuchtete Leuchtdiode dar, dann ist das Signal zum Wert H zurückgekehrt, wenn das Schieberegister 108 getaktet ist, so daß eine Eins eingetaktet wird. Auf diese Weise bestimmt die Breite der Impulse auf der Leitung 47 die Digitalwerte, die in die Stufen der Schieberegister 108 und 110 eingetaktet werden.

Die Periode des monostabilen Multivibrators 104 ist etwa 5 Millisekunden lang. Er ist vorzugsweise nicht nachtriggerbar und wird durch die vordere Flanke einer jeden Impulskette getaktet mit der Folge, daß der -Ausgang nach L geht. Hierdurch werden die LEDs 112 während der Dauer, in der Daten in und durch die Schieberegister 108 und 110 geschoben werden, abgeschaltet.

Das Balkendiagramm-Anzeigeinstrument zeigt mehrere verschiedene Arten von Daten an. Normalerweise, wenn eine zufriedenstellende Flammengüte herrscht, zeigt ein durchgehender Balken von Leuchtdioden diese Flammengüte an. Wenn die Flammengüte unter den Grenzschwellwert absinkt, dann wird vom Flammenanalysator weiterhin ein Balken von Leuchtdioden zum Aufleuchten gebracht, der die Flammengüte wiedergibt, und darüber hinaus läßt der Flammenanalysator die Leuchtdiode periodisch aufleuchten, die dem Grenzschwellwert entspricht. Hierdurch werden zwei Anzeigen erreicht, nämlich die, daß die Flammengüte sich im Grenzbereich befindet, und weiterhin eine Anzeige des Größenwertes, inwieweit sich die Flamme der Grenze nähert. Die in Fig. 2 dargestellte Balkendiagramm-Anzeige wird auch als Information für den Fall verwendet, daß in der Flammenanalysatorschaltung ein Funktionsfehler festgestellt wurde. Abhängig von der Feststellung verschiedener Fehler werden unterschiedliche Muster von dem Balkendiagramm-Anzeigeinstrument dargestellt, die dann Aufschluß darüber geben, welcher spezielle Mangel das Abschalten des Brennersystems veranlaßt hat. Speziell dann, wenn der Fehler intermittierend auftritt oder durch den Vorgang des Abschaltens des Brennersystems verborgen ist und schwer erkannt werden kann, ist eine derartige Information für das Auffinden und die Beseitigung des Fehlers sehr hilfreich.

Es wird nun auf die Fig. 3 bis 6 eingegangen, in denen verschiedene Diagramme gezeigt sind, die eine Verfahrensart wiedergeben, die durch den Flammenanalysator bei der Bewertung der Flammengüte durchgeführt werden kann.

Wie bereits gesagt, bewertet der Flammenanalysator während 3½ sec innerhalb aufeinanderfolgender 4-sec-Zeitintervalle die Flammengüte aufgrund der Ausgangssignale der Flammen-Fotozellen und der vorgewählten Schwellwerte. Während ½ sec dieser 4-sec-Zeitintervalle ist der Fotozellenverschluß geschlossen, damit die Funktion der Fotozellenröhre überprüft werden kann. Während dieser ½ sec werden Fotozelle, Zähler, Multivibrator und Verschluß auf Funktionsrichtigkeit überprüft.

Jedes 4-sec-Zeitintervall ist weiterhin in ⅛-sec-Zeitabschnitte unterteilt. In jedem ⅛-sec-Zeitabschnitt kann der Flammenanalysator einen von mehreren Vorgängen durchführen. Fig. 3 zeigt im Prinzip die Vorgänge, die vom Flammenanalysator während der einzelnen ⅛-sec-Zeitabschnitte innerhalb eines 4-sec-Zeitintervalles durchgeführt werden. Diese Vorgänge werden genauer in Verbindung mit den Fig. 4 und 5 beschrieben.

Während der ersten 3½ sec jedes 4-sec-Zeitintervalls liest der Flammenanalysator die Zählerausgänge periodisch ab und berechnet die Flammengüte aufgrund der Anzahl der aufgetretenen Impulse. Es werden die Gesamtzahl der in 4 sec eingetroffenen Impulse und ein Mittel aus 32 sec berechnet, und wenn diese Werte eine nicht ausreichende Flammengüte angeben, gibt der Flammenanalysator ein Signal ab, das anzeigt, daß keine Flamme vorhanden ist. Dies geschieht im Block 200 a "Flammenprüfung", wobei für einen Prüfvorgang ⅛ sec benötigt wird. Fig. 3 zeigt, daß dieser Flammenprüfvorgang , der durch Block 200 a angedeutet ist, 27mal während 3⅜ sec wiederholt wird. Nach der 27. Wiederholung geht der Flammenanalysator auf Block 200 b über. In diesem Block 200 b wird derselbe Flammenprüfvorgang ausgeführt wie im Block 200 a, jedoch sendet der Flammenanalysator ein Signal an den Fotozellenverschluß, um diesen am Ende des Intervalls zu schließen. Für Block 200 b wird ⅛ sec benötigt. Somit werden über die ersten 3½ sec des 4-sec-Abschnitts die Flammensensor-Ausgangsimpulse beobachtet, und es wird eine Bewertung der Flamme am Ende jedes ⅛-sec- Intervalls vorgenommen. Im Anschluß an die Befehlsaussendung zum Verschließen des Fotozellenverschlusses kann sich dieser während ⅛ sec schließen und kann die Fotozelle des Sensors verlöschen. Während dieser Zeit wird die einwandfreie Arbeitsweise des monostabilen Multivibrators Impulsformer 44 und des Zählers 46 im Block 300 überprüft.

Vom Block 300 geht der Flammenanalysator dann auf den Block 400 über, in dem der Flammensensor und der Verschluß überprüft werden. Während dieses Blocks 400 wird der Zählerausgang abgelesen, um festzustellen, daß der Zähler nicht aufwärtszählt. Zählt er dennoch aufwärts, zeigt dies an, daß der Verschluß hängengeblieben ist oder daß der Flammensensor fehlerhaft arbeitet. Block 44 wird einmal wiederholt, so daß insgesamt ¼ sec benötigt wird.

An den Block 400 schließt sich der Block 500 an. Dieser dient dazu, die Flammengütenanzeige im Hinblick auf den Grenzschwellwert zu überprüfen, und wenn dieser Grenzschwellwert nicht erreicht wird, dann wird ein Grenzalarmsignal erzeugt. Während der Dauer des Blocks 500 wird die Testroutine für den Verschluß wiederholt. Am Ende des Blockes 500 wird der Verschluß in Vorbereitung für das nächste 4-sec-Zeitintervall geöffnet. Der Flammenanalysator kehrt dann nach Block 200 a zurück, wo die beschriebene Folge erneut beginnt.

Ein Programmlaufdiagramm, das die Vorgänge nach Fig. 3 im einzelnen zeigt, ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Jede der Säulen in den Fig. 4 und 5 entspricht einem der Abläufe, die vom Flammenanalysator während eines der in Fig. 3 gezeigten Blöcke ausgeführt wird, so daß für jede Säule ⅛ sec für deren Durchführung zur Verfügung steht. Jede Säule setzt sich aus 15 Abschnitten zusammen, die durch einzelne Blöcke dargestellt sind, während denen eine bestimmte Funktion ausgeführt wird. Jeder Block in Fig. 4 und 5 erfordert also 8,33 Millisekunden oder ½ Periode eines 60 Hz-Netzfrequenzsignals. Zur Durchführung eines Blockes in dieser Weise kann der Flammenanalysator synchron mit einem Brennerkontrollsystem arbeiten, das die 60-Hz-Netzfrequenz als Steuertakt verwendet.

Die grundsätzliche Folge der Vorgänge, die der Flammenanalysator während jedes 8,33-Millisekundenintervalls durchführt, ist in der Fig. 6 dargestellt. Wie gesagt, wird der Systemtakt über den monostabilen Multivibrator 84 eingeführt, um den Eingang zum Rechner 20 zu unterbrechen. Alle 8,33 Millisekunden erhält der Rechner ein Unterbrechungssignal. Dies wird durch Block 190 in Fig. 6 angedeutet. Auf dieses Unterbrechungssignal hin führt der Flammenanalysator folgende Vorgänge aus.

Unmittelbar nach der Unterbrechung muß der Flammenanalysator festlegen, ob der Ausgang des Flip-Flop 88 zu takten ist oder nicht, um ein Signal "Flamme vorhanden" hervorzubringen (Block 192). Um dies zu tun, frischt der Flammenanalysator einen variabel im Flammenanalysatorzustandsregister gespeicherten Anzeigenwert auf, der wiedergibt, ob die Flammengüte ausreichend ist, basierend auf einer vorangehenden Berechnung, und ob der Flammenanalysator richtig funktioniert, wie dies durch die Systemüberprüfungen bestimmt wurde. Funktioniert er richtig und wird die Flamme als von ausreichender Güte erkannt, dann erhöht und erniedrigt der Rechner 20 den Wert am Impulsausgang FG-3, um das D-Flip-Flop 88 zu schalten. Ist die Flammengüte dagegen nicht zufriedenstellend oder wurde eine Fehlfunktion ermittelt, dann wird das Flip-Flop 88 nicht getriggert, so daß das Ausgangssignal den flammenlosen Zustand anzeigt. Dieser Vorgang nimmt etwa 0,1 Millisekunde in Anspruch.

Als nächstes datiert der Rechner einen internen Realzeittakt auf, um anzuzeigen, daß 8,33 Millisekunden vergangen sind, seitdem das letzte Unterbrechungssignal erhalten worden ist (Block 194). Jetzt bestimmt der Rechner, welcher Vorgang während der augenblicklichen Netzspannungshalbwelle ausgeführt werden soll, und ruft diesen Vorgang ab. Diese Vorgangsabläufe sind in ihren Einzelschritten in Verbindung mit den Fig. 4 und 5 dargelegt. Der Unterbrechereingang ist während der Durchführung von Block 194 abgeschaltet, damit der Rechner nicht durch ein Störsignal auf der Systemtaktleitung unterbrochen werden kann. Der Ablauf des Blockes 194 benötigt etwa 0,5 Millisekunden.

Anschließend wird der während dieses Abschnittes vom Rechner ausgesuchte spezielle Vorgang durchgeführt (Block 196). Während dieser Zeitspanne werden die Zählerausgänge abgelesen, die Schwellwerte abgelesen, wird die Flammengüte bestimmt und werden verschiedene Teile des Systems überprüft. Alle diese einzelnen Funktionen werden im einzelnen nachfolgend beschrieben. Die Vorgänge sind so aufgebaut, daß keiner mehr als maximal 6,5 Millisekunden in Anspruch nimmt.

Nachdem Block 196 durchgeführt ist, schaltet der Rechner den Unterbrechereingang wieder auf "bereit" und wartet auf das nächste Unterbrechersignal (Block 198). Die Dauer des Blocks 198 schwankt, je nachdem, wie lange der Block 196 gedauert hat. Die gesamte Ablauffolge, die in Fig. 6 gezeigt ist, ist somit in weniger als 8,33 Millisekunden beendet, und der Rechner steht bereit, auf das nächste Taktsignal von dem Brennerkontrollsystem, das dem Unterbrechereingang des Rechners zugeführt wird, den nächsten Ablauf durchzuführen.

Es wird jetzt in Fig. 4 und 5 zunächst die linke Spalte betrachtet, in der die Vorgänge bei der Flammenüberprüfung gemäß den Blöcken 200 a und 200 b in Fig. 3 durchgeführt werden, während die Flammengüte bewertet wird.

Der erste Schritt, der während jedes Flammenprüfvorgangs auszuführen ist, ist das Verschieben des Zeitausschnittes, während dessen die Impulse gesammelt und in den Zähler 46 aufgenommen werden (Block 230). Um das Zeitintervall oder Zeitfenster zu verschieben, legt der Rechner zunächst fest, ob es sich um das erste Flammenprüfintervall in einem 4-sec-Zeitintervall handelt. Ist dies der Fall, wird ein neuer Zählerwert eingestellt, da die Prüfvorgänge den Zählwert verändert haben.

Das Zeitfenster oder Zeitintervall werden in folgender Weise fortgeschaltet. Das 4-sec-Total wird berechnet, indem die während 28 aufeinanderfolgender ⅛-sec-Zeitabschnitte ankommenden Impulse aufaddiert werden (während einer halben Sekunde eines jeden 4 sec-Zeitintervalls, wenn der Flammensensor, der Verschluß und die Flammenanalysatorschaltung überprüft werden, werden keine Flammenimpulse gezählt). Der Flammenanalysator enthält 28 Speicherregister. Jedes Speicherregister speichert die Zahl der in einem ⅛-sec-Zeitabschnitt ankommenden Impulse. Eine Anzeige zeigt die Adresse des Registers entsprechend dem laufenden Zeitabschnitt an. Zu Beginn eines jeden Zeitabschnitts wird die Anzeige um ein Register weitergeschaltet. In diesem Augenblick enthält das derzeit adressierte Register die Anzahl der während des Zeitintervalls, das um 4 sec zurückliegt, aufgefangenen Impulse. Der Inhalt des augenblicklich adressierten Registers wird ausgelesen und von dem vorhergehenden 4-sec-Total, welches der Flammenanalysator ausgerechnet hat, abgezogen. Das Register wird dann auf Null gestellt.

Im Anschluß an dieses Null-Stellen des augenblicklich adressierten Registers wird der Zähler ausgelesen und die Differenz zwischen dem augenblicklichen Zählerwert und dem vorhergehenden Zählerwert berechnet. Dieser Wert wird dann zu dem Wert im augenblicklich adressierten Register addiert. Wenn der Zähler ausgelesen wird, läßt der Rechner 20 seinen Auswahleingang auf L gehen, wodurch der monostabile Multivibrator (Impulsformer 44) von den Flammen-Fotozellen getrennt wird. Hierdurch wird vermieden, daß der Zähler 46 aufgezählt wird, während er ausgelesen wird, was dazu führen könnte, daß der Prozessor einen falschen Wert ausliest.

Als nächstes führt der Rechner eine Überprüfung des ROM- Speichers 30 durch, um festzustellen, ob dieser richtig arbeitet (Block 232). Die ROM-Speicher-Prüfroutine überprüft, ob im ROM-Speicherbetrieb der bekannte Prüfsummenvorgang ausgeführt wird. Der erste Speicherplatz im ROM- Speicher enthält den Prüfsummenwert, der die Exklusiv-ODER- Summe sämtlicher in den übrigen Speicherplätzen enthaltener Daten ist. Sollte sich irgendein Bit im ROM-Speicher geändert haben, ändert sich auch der Prüfsummenwert, womit ein Fehler des ROM-Speichers angezeigt ist. Mit diesem Test wird auch die richtige Arbeitsweise der unteren 11 Bits der Adressenleitung überprüft, da Fehlfunktionen beim Adressieren ebenfalls zu einer falschen Prüfsumme führen. Während jedes 8,33 Millisekunden-Zyklus werden acht Speicherplätze im ROM-Speicher summiert. Es werden also 32 sec benötigt, um den gesamten ROM-Speicher zu überprüfen. Nachdem der gesamte Speicher durchgeprüft ist, muß die Prüfsumme den Wert Null haben. Ist dies nicht der Fall, ist ein Fehler vorhanden, woraufhin die entsprechende Prüfanzeige in die Balkendiagramm-Anzeigevorrichtung eingegeben und ein Flammenfehlsignal erzeugt wird.

Im Anschluß an Block 232 liest der Flammenanalysator als nächstes die durch die Schwellwertschalter ausgewählten Schwellwerte aus (Block 234). Der Flammenanalysator nimmt die Schwellwerte und den Grenzschwellwert von den Schwellwertschaltern auf wie auch den Prüfeingang und den Eingangswert für die Flammenfehler- Ansprechzeit. Der Rechner lehnt Eingangssignale von den Schwellwertschaltern gegebenenfalls ab, um keine falschen Werte aufgrund von Schalterzwischenstellungen oder augenblicklichen elektrischen Störungen aufzunehmen. Um die Schalterwerte auszulesen, wird die Adresse, die die einzelnen Schwellwertschalter bezeichnet, an die Adressen-Sammelleitung geführt. Daraufhin gibt der Adressen-Decodierer 26 den Multiplexer 48 frei, so daß dieser die Multiplexer-Eingänge auswählt, die mit den Schwellwertschaltern verbunden sind. Die ausgewählten Schwellwerte werden dann ausgelesen und mit den zuletzt ausgelesenen verglichen. Damit der Rechner feststellen kann, daß ein neuer Schwellwert angewählt worden ist, muß dieser Wert vom Rechner dreimal hintereinander ausgelesen werden. Um diese Bestimmung vorzunehmen, liest der Rechner den Schalterwert und vergleicht ihn mit dem zuletzt gelesenen, der in einem vorläufigen Register gespeichert ist. Unterscheidet sich der Auslesewert, so wird der neue Auslesewert in dem Register gespeichert, und ein Indexregister wird auf Eins gestellt. Wenn der Schalter das nächste Mal ausgelesen wird, wird die Indexvariable um Eins weitergeschaltet, wenn der ausgelesene Wert mit dem vorherigen Wert übereinstimmt. Wenn das Indexregister den Wert Drei annimmt, ist der neue Wert als gültiger Schwellwert festgestellt und wird vom Flammenanalysator gespeichert.

Nach Beendigung des Blocks 234 liest der Flammenanalysator abermals den Wert im Zähler 46 aus. Der Zähler 46 ist ein 8-bit-Zähler, der bei Überlauf den Zählvorgang von vorn beginnt. Da von dem Flammensensor mit sehr schneller Folge Impulse erzeugt werden können, muß der Zähler 46 hinreichend oft abgelesen werden, so daß er seinen Zählvorgang nicht bereits von vorn begonnen hat, ohne daß dies festgestellt worden ist. Andernfalls könnte der Rechner eine Fehlablesung aufnehmen. Die Zählerableseroutine nimmt zuerst die laufende Registeradresse (oben in Verbindung mit Block 230 erläutert) an und liest dann den Wert im Zähler 46 aus. Die Zahl der von der letzten Zählerablesung eingegangenen Impulse wird durch Berechnung der vorzeichenlosen Differenz zwischen dem vorherigen Zählerauslesewert und dem augenblicklichen Zählerablesewert bestimmt. Dieser Wert wird dann dem Wert im augenblicklich adressierten Register zugefügt.

Der Flammenanalysator untersucht nun die einwandfreie Arbeitsweise des RAM-Speichers 32 (Block 238). Die RAM-Speicherprüfroutine stellt die einwandfreie Arbeitsweise des RAM-Speichers und zugleich der Datenleitungen fest. Im RAM-Speicher wird jeweils immer nur ein Speicherplatz geprüft. Zu Beginn der RAM-Speicher-Prüfroutine wird der Inhalt des zu prüfenden Speicherplatzes in einem inneren Speicher des Rechners 20 aufgenommen. Es werden dann zwei Prüfmuster eingespeichert und vom RAM-Speicher ausgelesen. Beide Prüfmuster bestehen abwechselnd aus den Werten Eins und Null, wobei das eine Muster die Einsen an ungeraden und das andere Muster die Nullen an ungeraden Stellen speichert. Hiermit wird festgestellt, daß kein Speicherelement des RAM-Speichers und keine Datenleitung an Masse liegt oder unterbrochen ist, und daß außerdem in dem Speicherplatz alle Daten korrekt gespeichert und von ihm wieder entnommen werden können. Während jeder Wiederholung eines RAM-Speicher-Testzyklus entsprechend Block 238 wird ein Speicherplatz geprüft. Während eines ⅛-sec-Zeitabschnittes laufen zwei RAM-Speicher-Testzyklen ab, so daß alle 128 Speicherplätze des Speichers innerhalb von 8 sec überprüft sind. Wenn ein Fehler im RAM- Speicher festgestellt wird, wird der zugehörige Wert im Flammenanalysator- Zustandsregister gespeichert.

Der Flammenanalysator geht dann zum Block 240 weiter. Wenn bereits vorher eine Fehlfunktion durch eine Prüfroutine des Flammenanalysators festgestellt worden ist, enthält das Analysator- Zustandsregister Daten, die anzeigen, daß eine Fehlfunktion aufgetreten ist sowie welche Art von Fehlfunktion festgestellt wurde. Während des Blockes 240 wird das Zustandsregister überprüft, um festzustellen, ob sich eine Fehlfunktion gezeigt hat. Falls ja, wird eine entsprechende Fehleranzeige an die Balkendiagramm-Anzeigevorrichtung gegeben, das Analog- Instrument wird auf Null gestellt, und der Rechner geht in den Betrieb einer geschlossenen Schleife über, wodurch die Arbeitsweise des Flammenanalysators angehalten wird. Da das D-Flip-Flop 88 dann nicht mehr getaktet wird, verschwindet das das Vorhandensein der Flamme anzeigende Signal.

Wenn während Block 240 kein Fehler aufgetreten war, dann überträgt der Rechner die entsprechenden Daten auf die Verriegelungsschaltung 28, um damit das Analog-Instrument zu betreiben. Dies geschieht folgenderweise. Zuerst frischt der Rechner den von der Anzeige-Eins-Stellungsroutine erzeugten Wert auf, was in Verbindung mit Block 258 später beschrieben wird. Wenn eine flackernde Stelle vorhanden ist, die anzeigt, daß die Flammengüte unter den Grenzschwellwert abfällt, wird diese Stelle herausgeblendet. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel bedeutet die Ablesung von 1 auf dem Instrument den augenblicklichen Schwellwert und entspricht einem Ausgang zum Instrument, bei welchem die ersten drei Stellen H-Pegel haben. Der aufgefrischte Wert wird so geschoben, daß der Instrumentenausgang die richtige Größe hat. Alsdann wird die Adresse der Verriegelungsschaltung 28 in die höheren Stellen der Adreß- Bits eingegeben, während die in die Verriegelungsschaltung einzugebenden Daten in den unteren Stellen der Adreß-Bits erscheinen. Der Rechner führt dann einen Auslesevorgang aus den bezeichneten Plätzen durch, so daß die Verriegelungsschaltung 28 die gewünschten Daten in den einzelnen Verriegelungsstufen oder -kreisen speichert.

Im Anschluß an den Block 240 führt der Rechner den Block 242 durch, wo der Zähler erneut ausgelesen wird. Dieser Vorgang ist identisch mit dem Vorgang nach Block 236. Der Rechner führt dann wiederum einen RAM-Speicher-Testzyklus (Block 244) durch, der dem Block 238 gleich ist.

Der Rechner führt dann gemäß Block 246 einen Anzeigeeinstellzyklus durch. Wenn das 4-sec-Impulstotal unmittelbar angezeigt werden soll, ist ein Muster von aufleuchtenden und nicht-aufleuchtenden Bits die Folge aufgrund der binären Natur des Wertes. Damit ein Balken entsteht, wird dieser Wert auf die nächstniedrigere Potenz der Basis 2 abgerundet. Danach liegen die für eine Eingabe in die Balkendiagramm-Schieberegister in geeigneter Weise geformten Daten durch Einschieben dreier Leerstellen vor die unterste Stelle des Wertes und weiterer dreier Leerstellen zwischen die fünfte und sechste Stelle des Wertes vor. Diese Leerstellen sind in den Stufen des Balkendiagramm- Schieberegisters gespeichert, die nicht mit den Anzeigeleuchtdioden verbunden sind. Als nächstes bestimmt der Rechner, ob die Flammengüte unterhalb des Grenzschwellwerts ist. Ist dies der Fall, dann muß die entsprechende Anzeigestelle in der Balkendiagrammanzeige blinken. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Blinkfrequenz dieser Stelle ⅛ sec. Dies wird erreicht, indem das Blinkzeitsteuerregister jedes Mal, wenn eine Anzeige vorgenommen werden soll, durchrotiert und die Schwellwertstelle nur einmal während jedes ⅛-Zyklus eingeschaltet wird, wenn ein Grenzalarmzustand vorhanden ist.

Im Anschluß an Block 246 liest der Rechner erneut den Zähler 46 ab (Block 248).

Danach gibt der Rechner die Daten für die Balkendiagramm- Anzeige aus (Block 250). Der während der Anzeige-Aufstellroutine berechnete Wert (Block 246) wird von der Balkendiagramm- Anzeige-Treiberroutine verwendet. Diese Routine überträgt die Daten zur Balkendiagramm-Anzeige als Serialdaten, wobei immer dann, wenn eine "0" zu übertragen ist, ein kurzer Impuls, und dann, wenn eine "1" zu übertragen ist, ein langer Impuls abgegeben wird.

An Block 250 schließt sich Block 252 an, während dessen nichts ausgeführt wird. Hierauf folgt Block 254, in dem wiederum der Zähler 46 abgelesen wird.

Der Flammenanalysator berechnet als nächstes die verschiedenen unterschiedlichen Werte, die für die Bewertung der Flammengüte und für die Anzeige in den Analog- und Digitalanzeigen benötigt werden (Block 256). Beim Eintritt in diese Routine wird zunächst die Zahl der in dem augenblicklich adressierten Register angesammelten Impulse geprüft, um zu sehen, ob sie Null ist. Trifft dies zu, dann wird der Zeitzähler für fehlende Flamme um eins aufgezählt. Andernfalls wird der Zähler gelöscht. Dieser Zähler zeigt die Dauer an, während der von der Flammen- Fotozelle keine Impulse zugegangen sind, was der Fall ist, wenn die Flamme vollständig erloschen ist. Wenn dieser Zähler 3,875 sec (USA) oder 0,875 sec (Europa) erreicht, abhängig von der Stellung des Schalters 62, dann stellt der Prozessor fest, daß keine Flamme vorhanden ist und gibt den entsprechenden Wert in das Flammenanalysator-Zustandsregister. Als nächstes wird das laufende 4-sec-Total durch Addieren des Wertes im laufend adressierten Register zum 4-sec-Total berechnet. Es werden die Durchschnittswerte für 2 sec und 1 sec errechnet, um die Balken-Anzeige und die Analoginstrument-Anzeige durchzuführen, indem das 4-sec-Total um eine bzw. zwei Stellen verschoben wird.

Auf folgende Weise wird der 32-sec-Durchschnitt berechnet. Der Flammenanalysator enthält 7 Register, die die 4-sec-Totale speichern, die am Ende jedes 4-sec-Zeitintervalles während der vorangegangenen 28 sec berechnet worden sind. Die Werte dieser Register werden summiert und dann zu dem 4-sec-Total des Augenblicksabschnitts addiert sowie dreimal verschoben, um ein Durchschnitts-4-sec-Total für die vergangenen 32 sec zu erhalten, und dieser Wert wird mit dem augenblicklich gewählten Schwellwert verglichen. Durch diesen Vorgang wird in die Bestimmung des 32-sec-Wertes ein kleiner Fehler eingeführt, weil jeweils die letzte ⅛-sec eines 4-sec-Abschnitts nicht berücksichtigt worden ist, doch ist dieser Fehler im allgemeinen sehr klein und kann vernachlässigt werden. Am Ende jedes 4-sec-Abschnitts wird das jeweils älteste 4-sec-Total durch das zuletzt gewonnene ersetzt.

Im Anschluß an die Berechnung der Werte im Block 256 führt der Flammenanalysator dann die Bewertung durch, ob die Flammengüte ausreichend ist (Block 258). Die erste Prüfung geht dahin, ob die Flamme ausgefallen ist. Der Analysator prüft, ob ein 1-sec- oder 4-sec-FFRT-Zeitintervall gewählt worden ist. Der Rechner vergleicht dann den Zeitzähler für fehlende Flamme (s. oben Block 256) mit dem ausgewählten Intervall, und wenn diese gleich sind, dann ist die Flamme erloschen.

Wenn die Flamme noch nicht erloschen ist, dann prüft der Flammenanalysator als nächstes, ob ein Anlaufvorgang nötig ist. Wie bereits oben erläutert, wird ein höherer Schwellwert verwendet, um das erste Erscheinen einer Flamme festzustellen. Wenn Anlaufvorgang erforderlich ist, muß das 4-sec-Total gleich oder größer als das 2 ½-fache des Schwellwertes sein, und der 32-sec-Durchschnitt muß gleich oder größer als der Schwellwert sein. Wenn keine dieser beiden Prüfungen zufriedenstellend verläuft, wird der Zustand "keine Flamme" erkannt.

Wenn die Flamme vorher zufriedenstellend war, wird der Anlaufvorgang nicht benötigt; dann wird das 4-sec-Total mit dem Schwellwert verglichen. Ergibt dieser Vergleich eine nicht­ zufriedenstellende Flamme, dann wird ein Zeitglied vorwärtsgezählt. Andernfalls wird das Zeitglied gelöscht. Wenn der Wert in diesem Zeitglied die Zeitspanne erreicht, die für den FFRT- Schalter gewählt worden ist, dann bestimmt der Flammenanalysator, daß die Flamme erloschen ist. Als nächstes prüft der Flammenanalysator, ob das 32-sec-Mittel oder das 4-sec-Total unter dem gewählten Schwellwert liegen, und ist dies der Fall, dann stellt der Flammenanalysator fest, daß die Flamme nicht mehr vorhanden ist.

Wenn irgendeine der vorstehend genannten Überprüfungen ergibt, daß die Flamme nicht mehr vorhanden ist, dann speichert der Flammenanalysator das entsprechende Flammenfehl-Signal in das Flammenanalysator-Zustandsregister. Andernfalls wird der Wert für vorhandene Flamme in das Register eingespeichert. Wenn jedoch der Prüfeingang 63 durch den Analysator auf H gebracht ist, was anzeigt, daß ein Signal für vorhandene Flamme nicht abgegeben werden kann, dann wird in das Zustandsregister auch kein Signal für vorhandene Flamme eingespeichert.

Am Ende des Blockes 258 wird vermerkt, daß sein Anfang der Flammüberprüfung 200 ⅛ sec vergangen ist. Der Rechner wiederholt dann die Flammenprüfroutine, bis 28 derartige Vorgänge abgelaufen sind. Wie besprochen, wird bei der 28. Wiederholung der Verschluß vor dem Flammensensor während des Blockes 224 geschlossen, damit anschließend Verschluß und Sensor geprüft werden können.

Nach 28 Wiederholungen der Flammenprüfroutine werden in der nächsten ⅛ sec der monostabile Multivibrator, der Zähler und die Schalter überprüft (Spalte 300). Der Flammenanalysator stellt zuerst die richtige Arbeitsweise des Multivibrators 44 und des Zählers 46 fest (Block 330). Bei Eintritt in diesen Abschnitt wird der laufende Wert im Zähler 46 ausgelesen und in einem vorläufigen Registerblatt gespeichert. Als nächstes wird der Ausgang FL-2 des Rechners 20 gelöscht, weswegen der Multiplexer 42 vom Serienausgang des Rechners 20 Impulse auf den Takteingang des monostabilen Multivibrators des Impulsformers 44 gibt. Außerdem wird ein Impuls vom Rechner 20 auf den Serienausgang gegeben, um den monostabilen Multivibrator zu takten. Nach einer Zeitverzögerung wird dem Multivibrator vom Rechner 20 ein weiterer Impuls zugeführt, um zu prüfen, daß der Multivibrator nicht nachtriggerbar oder wiederholt triggerbar ist. Ist letzteres doch möglich, führt der zweite Impuls zu einer Impulsbreite des vom monostabilen Multivibrator abgegebenen Impulses, die zu groß ist. Der Ausgang des monostabilen Multivibrators wird dem Fühlereingang des Rechners zugeleitet, und der Zustand des Multivibrators wird zuerst bei 102 µsec und danach bei 135 µsec nach der ersten Triggerung überprüft. Der Ausgangswert des Multivibrators muß nach 102 µsec noch den Wert H haben, nach 135 µsec jedoch auf L zurückgekehrt sein, damit der Rechner feststellen kann, daß der Multivibrator richtig arbeitet. Nachdem die Überprüfung des monostabilen Multivibrators beendet ist, wird der Zähler abermals ausgelesen. Der neue Wert muß genau um eine Zählstufe größer als der alte Wert sein. Andernfalls stellt der Rechner fest, daß der Zähler fehlerhaft arbeitet. Wenn entweder der monostabile Multivibrator oder der Zähler einen Fehler haben, dann wird der entsprechende Wert in das Flammenanalysator-Zustandsregister eingegeben.

Im Anschluß an den Test des Multivibrators und des Zählers führt der Rechner eine weitere Überprüfung des Festwertspeichers durch (Block 332).

Danach überprüft der Rechner den Drehknopfschalter und weitere Schalter auf sichere Betriebsweise (Block 334). Wie beschrieben, wird der FG-1-Ausgangswert vom Prozessor 20, durch den der Verschluß für den Flammensensor angesteuert wird, auch invertiert und als Massebezugssignal zu den Schwellwertschaltern und dem FFRT-Schalter benützt. Während des Intervalls, in dem der Verschluß geschlossen ist, ist das den Schaltern zugeführte Signal H. Um diese Schalter zu überprüfen, werden sie während der Zeitspanne mit geschlossenem Verschluß ausgelesen. Wenn die Schalterausgänge nicht sämtlich H-Pegel haben, dann stellt der Flammenanalysator fest, daß im Hardware ein Fehler steckt. Der entsprechende Wert wird in das Flammenanalysator- Zustandsregister eingegeben.

Als nächstes führt der Rechner einen weiteren Prüfvorgang am monostabilen Multivibrator und Zähler durch (Block 336). An diesen schließt sich eine RAM-Speicher-Prüfung (Block 338), ein Fehl- und Haltesegment (Block 342), eine weitere Multivibrator- und Zählerprüfung (Block 342), eine weitere RAM-Speicher-Prüfung (Block 344), eine Anzeigevorbereitungszeitspanne (Block 346), eine weitere Multivibrator- und Fehlerprüfung (Block 348) und eine Fernanzeigezeitspanne (Block 350) an. Im Anschluß an den Block 350 tut der Rechner während eines Segmentes (Block 352) nichts.

Danach bereitet der Rechner die Fotozellenprüfroutine vor, die während der nächsten beiden ⅛-sec-Zeitabschnitte durchgeführt wird, indem der laufende Zählwert des Zählers abgelesen und in einen vorübergehenden Speicher eingegeben wird (Block 354). Der Rechner beendet das Prüfintervall für Multivibrator und Zähler durch Berechnung der Durchschnittswerte für die laufenden 4 sec und für 32 sec (Block 356) und Durchführung der Flammenbewertung (Block 350). Hiermit ist das Ende des ⅛-sec-Prüfintervalls für Multivibrator und Zähler gekennzeichnet. Der Rechner fährt dann mit dem Fotozellentestintervall (Block 360) fort.

Das Flammensensortestintervall ist in der Spalte 400 aufgezeichnet und wird zweimal wiederholt. Wie sich den Fig. 4 und 5 entnehmen läßt, ist es dem Testintervall für den Multivibrator und den Zähler mit der Ausnahme gleich, daß statt der Prüfblöcke für Multivibrator und Zähler mit den Nummern 330, 336, 342, 348 und 354 die Prüfblöcke für die Fotozelle mit den Nummern 430, 436, 442, 448 und 454 eingesetzt sind.

In der Flammensensorprüfung wird sichergestellt, daß der Verschluß tatsächlich geschlossen ist und die Fotozellenröhre des Flammensensors nicht selbst zündet. Beide Fehler führen zu Sicherheitsrisiken und ergeben, daß der Zähler während der Flammensensortestdauer weiterzählt. Der Fotozellentest besteht darin, den Zähler während verschiedener Zeitabschnitte abzulesen und die Zählerstandswerte mit dem Wert zu Beginn des Testintervalls zu vergleichen. Wenn sich der Zählerwert ändert, dann wird ein Warnsignal aufgebaut, das diese Tatsache anzeigt. Am Ende des Tests wird überprüft, ob ein solches Warnsignal vorhanden ist, um zu sehen, ob der Zählerwert sich verändert hat (Block 554). Ist dies der Fall, dann wird ein falsche Zündung anzeigendes Register vorwärtsgezählt, andernfalls wird dieses falsche Zündungen anzeigende Register gelöscht. Wenn dieses Register jemals den Wert 3 erreicht, dann nimmt die Prüfroutine an, daß Fotozelle oder Verschluß fehlerhaft sind, und der entsprechende Wert wird in das Analysator-Zustandsregister eingegeben. Das Erfordernis von drei Impulsen, die während drei aufeinanderfolgender Intervalle mit verschlossenem Verschluß festgestellt werden müssen, bevor die Fotozelle oder der Verschluß als fehlerhaft bezeichnet werden, soll verhindern, daß nicht berechtigte Abschaltungen aufgrund augenblicklich auftretender Rauschsignale oder kosmischer Strahlungen vorgenommen werden.

Der letzte Abschnitt in jedem 4-sec-Zeitabschnitt ist das Intervall zur Grenzalarmprüfung und zum Öffnen des Verschlusses. Alle einzelnen Segmente dieses Zeitabschnitts oder Intervalls stimmen mit dem Intervall für die Flammensensorprüfung überein mit Ausnahme der in den Blöcken 552 und 554 dargestellten Segmente. Während des Blockes 552 wird der Flammengütewert gegenüber dem Grenzalarmschwellwert geprüft, um damit festzustellen, ob die Flamme sich in Richtung auf den Grenzzustand verschlechtert hat. Grenzwertflammzustände werden nur alle 4 sec einmal geprüft. Dies ist deswegen zulässig, weil eine Flamme im Grenzwertbereich noch keinen unsicheren Zustand darstellt, sondern nur anzeigt, daß die Flammengüte sich etwas verschlechtert hat. Bei Eintritt in das Grenzalarmzeitsegment (Block 552) wird der Grenzalarmschwellwert dort, wo er im Speicher gespeichert ist, ausgelesen und dazu verwendet, einen Grenzalarmwert zu berechnen. Dieser Grenzalarmwert wird dann vom gegenwärtigen 32-sec-Durchschnitt abgezogen. Ist das Ergebnis positiv, dann liegt die Flamme nicht an der Grenze, und die Grenzalarmstelle des Flammenanalysator-Zustandsregisters wird gelöscht, wenn sie gesetzt war. Ein negativer Wert dagegen zeigt an, daß sich die Flamme im Grenzbereich befindet, so daß die Grenzbereichsalarmstelle im Flammenanalysator-Zustandsregister gesetzt wird, was nun anzeigt, daß Grenzbereichszustand der Flamme vorliegt. Nachdem hinsichtlich Grenzbereichsalarm oder -warnung geprüft worden ist, wird der Fotozellenverschluß in Vorbereitung für den nächsten Flammenprüfvorgang geöffnet (Block 554). Die nötigen Werte werden berechnet (Block 556) und die entsprechenden Daten an die Analog-Anzeige weitergegeben (Block 558). Hierdurch ist nun das 4-sec-Zeitintervall zu Ende gegangen. Der Flammenanalysator kehrt dann zum Anfangspunkt des Flammenprüfvorgangs 200 zurück, von wo aus der gesamte Ablauf wiederholt wird.

Die Beschreibung der einzelnen Vorgänge ist selbstverständlich nur als Beispiel zu werten, so daß Anpassungen für unterschiedliche Fälle in den Rahmen der Erfindung fallen. So wird nach europäischen Vorschriften allgemein gefordert, daß die Flammenfehler- Ansprechzeit 1 sec beträgt und nicht 4 sec, wie das nach US-Standard der Fall ist. Um dieser Forderung nachzukommen, muß der Flammenanalysator-Zeitausschnitt auf 1 sec verringert werden, und die Zahl der Wiederholungen und die Dauer der einzelnen Vorgänge ändert sich dadurch, wie in Tabelle 1 am Ende der Beschreibung angegeben ist.

In der Fig. 7 sind Testergebnisse aufgezeichnet, wobei ein typischer Flammenanalysator herkömmlicher Art einem nach der Erfindung gegenübergestellt ist. Bei den Versuchen, aus denen die in Fig. 7 aufgezeichneten Wellenform-Diagramme gewonnen wurden, wurde ein Gasbrenner verwendet und im Dauerbetrieb während der in Fig. 7 aufgezeichneten Zeitspanne gefahren. Die Betriebszeit der beiden Brenner war gleichzeitig. Es wurde ein einziger Flammensensor verwendet, damit in die beiden Flammenanalysatoren identische Eingangssignale eingegeben wurden, und das Verhalten der Flammenanalysatoren wurde beobachtet, während die simulierte Flammengüte verändert wurde. Bei diesem Versuch wurde eine Ultraviolettstrahlungs-Fotozellenröhre so ausgerichtet, daß sie vom Rand der Brennerflamme beeinflußt wurde. Zwischen die Flamme und die Fotozellenröhre wurde eine Blende mit veränderbarer Öffnung eingefügt, um eine Flamme von niedriger Güte zu simulieren und um zu ermöglichen, daß die simulierte Flammengüte während des Versuchs verändert werden konnte.

Die oberen beiden Kurvenverläufe 600 in der Fig. 7 wurden vom herkömmlichen Flammenanalysator, der untere Wellenverlauf 601 von einem Flammenanalysator gewonnen, der in der Art des beschriebenen Ausführungsbeispiels hergestellt worden ist. Der Kurvenverlauf 602 in Fig. 7 stellt den Flammensignalausgang vom bekannten Flammenanalysator dar. Dieser Ausgangswert nimmt einen von zwei Zuständen an und zeigt an, ob eine Flamme vorhanden ist oder nicht. Der nächste Kurvenverlauf 604 in Fig. 7 ist ein Analogausgang, mit dem die Flammengüte angezeigt wird und der vom Flammenanalysator mit herkömmlichem Aufbau abgegeben wurde. Der Kurvenverlauf 606 gibt den Flammensignalausgangswert des erfindungsgemäßen Analysators wieder, der zwischen zwei Zuständen wechselt und damit eine vorhandene Flamme oder eine Fehlflamme anzeigt, ähnlich dem Kurvenverlauf 602. Der Kurvenverlauf 608 ist der Analogausgang des erfindungsgemäßen Analysators, der für den Betrieb des Instruments 80 in Fig. 1 verwendet wird. Wie oben erwähnt, ist das dem Instrument 80 zugeführte Signal kein stetiges Analogsignal, sondern es ändert sich zwischen diskreten Werten, wie dies aus der Fig. 7 deutlich zu sehen ist. Der Zeitmaßstab in der Fig. 7 beträgt eine Minute je dargestellter Unterteilung.

Bei den in der Fig. 7 gezeigten Kurvenverläufen wurden die jeweiligen Schwellwerts- und Empfindlichkeitseinstellungen beider Analysatoren gleich gewählt. (Aufgrund der unterschiedlichen Verfahren der Bewertung der Flammengüte lassen sich die Empfindlichkeits- und Schwellwerteinstellungen nicht miteinander unmittelbar vergleichen oder gleichsetzen.)

Im Anfangsteil des Versuches war die Blende auf eine Größe eingestellt, die dazu führte, daß von beiden Systemen ein Signal abgegeben wurde, das das dauernde Vorhandensein einer Flamme anzeigte. Die Ausgangswerte beider Systeme während dieser Zeit sind im linken Teil der Kurvenverläufe in Fig. 7 wiedergegeben. Anschließend daran wurde die Größe der Blendenöffnung auf einen Wert verringert, bei dem sich ein Signal von der Flammen-Fotozellenröhre ergab, das sehr nahe der Grenzflamme war.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich, zeigt das Flammenausgangssignal vom älteren Flammenanalysator bei der simulierten Flamme geringer Güte häufig den Zustand fehlender Flamme an. Während einer Versuchsdauer von etwa 28 min mit einer Flamme geringer Güte, die in Fig. 7 wiedergegeben ist, wurde von dem älteren Analysator etwa 26mal der Zustand fehlender Flamme angezeigt. Währenddessen gab die nach der Erfindung arbeitende Vorrichtung nur 4mal das Signal, daß keine Flamme ausgelöscht wurde. Der Versuch wurde beendet, indem die Flamme ausgelöscht wurde. Man kann aus der Fig. 7 deutlich erkennen, daß beide Flammenanalysatoren unmittelbar anzeigten, daß keine Flamme mehr vorhanden war.

Der oben beschriebene Vergleichsversuch macht die Überlegenheit der Erfindung deutlich. Gerade unter Grenzbedingungen, wie sie in Fig. 7 simuliert worden sind, arbeitet die Erfindung erheblich besser als die Vorrichtung in bekannter Ausführung.

Bei einigen Brenneranlagen führt die Anzeige, daß keine Flamme vorhanden ist, dazu, daß der Ofen oder Kessel abgeschaltet und ein akustisches Warnsignal gegeben wird. Bei anderen Anlagen wird versucht, den Ofen dadurch neu anzufahren, daß Versuche der Wiederzündung der Brennerflamme durchgeführt werden. Für jeden dieser Fälle ist es jedoch von Vorteil, wenn die Anzahl der fehlerhaft abgegebenen Signale, die ein Fehlen der Brennerflamme anzeigen, verringert wird, so daß durch die Erfindung bezüglich des Betriebsablaufs und der Wirtschaftlichkeit wesentliche Vorteile erzielt sind.

Mit der Erfindung sind folglich ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen, nach denen die Flammengüte in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen eines Flammensensors bewertet werden kann. Es werden nach dem Grundprinzip der Erfindung die vom Flammensensor abgegebenen Ausgangsimpulse kontinuierlich gezählt. Die Anzahl der Impulse wird über ein bestimmtes Zeitintervall von vorgegebener Länge akkumuliert oder gesammelt oder mit einem Schwellwert verglichen. Das gesammelte Total wird fortwährend aufdatiert, so daß es die Zahl der empfangenen Impulse wiedergibt, die in der unmittelbar zurückliegenden Zeitspanne empfangen worden sind, so daß folglich ein sich ständig verschiebendes Zeitfenster von fixierter Länge betrachtet wird, währenddessen die vom Flammensensor ankommenden Impulse gesammelt werden. Es werden zusätzliche Prüfungen vorgenommen, damit sichergestellt ist, daß tatsächlich eine Flamme vorhanden ist, zu denen die Überwachung der Zeitspanne gehört, in der überhaupt keine Impulse ankommen, sowie die Berechnung eines Langzeitdurchschnittes der Impulszahl. Das in der Beschreibung erläuterte bevorzugte Ausführungsbeispiel nimmt zahlreiche Selbstprüfungsvorgänge vor, wobei zum Anzeigen der Flammengüte u 00796 00070 552 001000280000000200012000285910068500040 0002003024013 00004 00677nd für die Diagnoseformation eine Anzeige in Balkendiagrammform gewählt ist. Die folgende Tabelle gibt einige Daten zur Betriebsweise im Vergleich zwischen unterschiedlichen Normen (USA/Europa) wieder:

Claims (25)

1. Verfahren zur Bildung eines die Flammengüte anzeigenden Signals in einem Brennersystem mit einem Brenner und einem Flammensensor, der eine zur Intensität der Brennerflamme proportionale Zahl von Flammensignalimpulsen erzeugt, bei dem die innerhalb eines durch die Flammenfehleransprechzeit gegebenen ersten Zeitintervalls auftretenden Flammensignalimpulse als erste Gesamtimpulszahl gezählt werden und dieser Zählwert mit einem Schwellwert verglichen wird, bei dessen Unterschreiten ein Warnsignal erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zeitintervall in eine Folge von nacheinander auftretenden Zeitabschnitten zerlegt und die Anzahl der vom Flammensensor während jedes dieser Zeitabschnitte erzeugten Impulse gezählt und zur Bildung eines sich ständig verschiebenden Zeitfensters der Reihe nach derart gespeichert wird, daß die im jeweils jüngsten Zeitabschnitt gezählte Impulsanzahl die im am weitesten zurückliegenden Zeitabschnitt gezählte Impulsanzahl ersetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein flammenloser Zustand dann festgestellt wird, wenn die erste Gesamtimpulszahl in dem Zeitfenster für die Dauer eines Sicherheitszeitraums ständig unter einem ersten Schwellwert liegt, und daß dann ein Signal für flammenlosen Zustand abgegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Feststellen eines flammenlosen Zustandes die erste Gesamtimpulszahl einen über dem Schwellwert liegenden Anfahrwert übersteigen muß, ehe erneut ein Flammenzustand festgestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfahrwert etwa 2½mal so groß wie der erste Schwellwert ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während eines Langzeitintervalls größerer Dauer als das Zeitfenster auftretende Impulse als zweite Gesamtimpulszahl bestimmt werden und daß der flammenlose Zustand dadurch definiert wird, daß die zweite Gesamtimpulszahl unter einen zweiten Schwellwert absinkt.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen erstem und zweitem Schwellwert in etwa gleich dem Verhältnis zwischen der Dauer des Zeitfensters und der Dauer des Langzeitintervalls ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Langzeitintervall ein ganzes Vielfaches (N) des Zeitfensters beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gesamtimpulszahl dadurch bestimmt wird, daß die in den jüngsten N Zeitfenstern aufgetretenen ersten Gesamtimpulszahlen jeweils zwischengespeichert werden und diese gespeicherten Zahlen derart summiert werden, daß die zum jeweils jüngsten Zeitfenster gehörige erste Gesamtimpulszahl die zum am weitesten zurückliegenden Zeitfenster gehörige ersetzt.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Bildung eines die Flammengüte anzeigenden Signals in einem Brennersystem mit einem Brenner und einem Flammensensor, der eine zur Intensität der Brennerflamme proportionale Anzahl von Flammensignalimpulsen erzeugt, mit einem Impulszähler, der die innerhalb eines durch die Flammenfehleransprechzeit gegebenen Zeitfensters auftretenden Flammensignalimpulse als erste Gesamtimpulszahl zählt, und mit einer Vergleichsschaltung zum Vergleich dieses Zählwertes mit einem Schwellwert und Erzeugung eines Warnsignals bei Unterschreiten des Schwellwertes, gekennzeichnet durch

• - einen das Zeitfenster in eine Folge von nacheinander auftretenden Zeitabschnitten (⅛ Sekunde) zerlegenden taktgesteuerten Rechner (20),
• - einen die innerhalb jedes dieser Zeitabschnitte auftretenden Flammensignalimpulse zählenden Zähler (46),
• - einen Speicher (32) für die Anzahl der vom Zähler während jedes Zeitfensters gezählten Impulse und
• - eine durch den Rechner gebildete Summations- und Vergleichsschaltung zur Bestimmung der Gesamtzahl der während des Zeitfensters gezählten Impulse und zum Vergleich dieser Gesamtzahl mit einem durch mindestens einen Schwellwertgeber (50, 54, 56) bestimmten Schwellwert und Lieferung eines die Flammenqualität angebenden Ausgangssignals entsprechend dem Vergleichsergebnis.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zählen der Impulse der Speicher (32) mit einer der Anzahl der das Zeitfenster bildenden Zeitabschnitte entsprechenden Anzahl von Registern vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch eine den Rechner (20) enthaltende Zeitgeberschaltung für die Dauer des Sicherheitstraums.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, 10 oder 11, gekennzeichnet durch eine den Rechner (20) enthaltende Schaltung zur Bildung des Anfahrwertes.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung den Anfahrwert durch Multiplizierung des Schwellwertes mit einem vorbestimmten Faktor bildet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Faktor 2,5 beträgt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, gekennzeichnet durch einen Schwellwertgeber für den zweiten Schwellwert, einen Zeitgeber für das Langzeitintervall und eine den Rechner (20) enthaltende Summations- und Vergleichsschaltung zur Bildung der zweiten Gesamtimpulszahl und Bestimmung, ob diese unter den zweiten Schwellwert fällt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine den Rechner (20) und den Speicher (32) enthaltende Schaltung zur Speicherung von jeweils in (N-1) Zeitfenster gezählten Impulse zu Zeitpunkten, welche um die Dauer eines Zeitfensters auseinanderliegen, und zur Summierung der für die jüngsten (N-1) Zeitfenster gespeicherten Impulszahlen zu einer Teilsumme und zur Addierung der im momentanen Zeitfenster gezählten Impulse mit der Teilsumme zu der zweiten Gesamtimpulszahl.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, gekennzeichnet durch ein taktgesteuertes Flipflop (88), dessen Takteingang (CL) vom Rechner (20) bei normalem Flammenzustand ein Taktsignal zugeführt ist, das derartig mit einem an einem Dateneingang (D) des Flipflop liegenden Rechtecksignal synchronisiert ist, daß am Ausgang des Flipflops ein periodisches Rechtecksignal als Flammensignal erscheint.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale des Flammensensors dem Zähler (46) über einen Impulse konstanter Breite liefernden Impulsformer (44) zugeführt werden.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, gekennzeichnet durch eine während eines ersten Prüfintervalls arbeitende, den Rechner (20) enthaltende Schaltung (20, 30, 42) zur Lieferung eines ausgewählten Musters von Testimpulsen anstelle der Signale des Flammensensors an den Impulsformer (44) und zur Überwachung des Zählers (46) auf Erhöhung seines Zählerstandes aufgrund des Musters der Testimpulse und Lieferung eines Fehlersignals, wenn die Zählerstandserhöhung von einem vorbestimmten Maß abweicht.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß der Impulsformer (44) während der Dauer seiner Ausgangsimpulse nicht erneut triggerbar ist,
daß das Muster der Testimpulse zwei innerhalb eines Zeitraums kürzerer Dauer als die Ausgangsimpulsbreite auftretende Impulssätze enthält,
und daß die den Zähler (46) überwachende Schaltung feststellt, ob der Zählerstand sich durch die beiden Testimpulssätze um einen anderen Wert als 1 erhöht hat.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 20, gekennzeichnet durch eine den Rechner (20) enthaltende Schaltung (20, 30, 64) zur Definierung eines periodischen Flammensensortestintervalls und zur Betätigung einer den Flammensensor während dieses Intervalls abschirmenden Blende sowie zur Feststellung, ob sich der Zählerstand während dieses Intervalls ändert, und Lieferung eines bei Änderung des Zählerstandes während einer vorbestimmten aufeinanderfolgenden Anzahl von Flammensensortestintervallen eine Fehlfunktion anzeigenden Ausgangssignals.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertgeber einen Schalter (50, 54, 56) mit mehreren, an unterschiedliche Impedanzen (68) angeschlossenen Kontakten enthält, die zur Auswahl der Schwellwerte mit einem Anschluß verbindbar sind, dem während periodischer Testintervalle ein erster Spannungspegel, außerhalb der Testintervalle dagegen ein zweiter Spannungspegel zur Definition der Schwellwerte zuführbar ist, und daß während der Testintervalle an die Schalterkontakte eine Prüfschaltung (58, 48, 22, 20) zum Feststellen von Fehlfunktionen des Schalters anschließbar ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schwellwertgeber (54), (56) zur Schwellwerteinstellung für eine Pilotflamme bzw. für die Hauptflamme vorgesehen sind.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (62) zum Umschalten der Flammenfehleransprechzeit vorgesehen ist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Rechner (20) ein Balkenanzeigeinstrument (112) zur Anzeige von Betriebszuständen gekoppelt ist (Fig. 2).