DE3524090A1

DE3524090A1 - Ionisationsflammfuehler

Info

Publication number: DE3524090A1
Application number: DE19853524090
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing. Wien Prodinger
Original assignee: HERMES WERKE LEOPOLD HERRMANN
Current assignee: HERMES WERKE LEOPOLD HERRMANN
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1985-07-05
Publication date: 1986-01-30
Also published as: FR2576088A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Ionisationsflammfühler, an welchen ein Wechselspannungssignal, das durch die Flamme gleichgerichtet wird, anlegbar ist, wobei die Gleichspannung zum Betrieb einer Detektorschaltung dient.

Es ist eine Vielzahl von Schaltungen zur Überwachung von Flammen durch Ionisation bekannt. Aber selbst aufwendige Schaltungen, wie sie z.B. durch die US-PS 4 o70 144, die CH-PS 510 850 oder die DE-AS 2 507 8II geoffenbart sind, bewirken keine absolute Sicherheit gegen eine Fehlfunktion während der Zündphase. Bekannt sind weiters Schaltungen, in welchen das durch die Flamme gleichgerichtete Signal zur Erzeugung von Impulsen verwendet wird. Hiezu wird z.B. auf die Offenbarungen aus der US-PS 3 853 455, aus der US-PS 3 987 358 und aus der US-PS 3 832 123 verwiesen.

Der gegenständlichen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ionisationsflammfühler zu schaffen, der in allen Betriebszuständen mit Sicherheit funktionsfähig ist und der dessen ungeachtet nur ein Minimum an handelsüblichen Bauteilen erfordert. Der erfindungsgemäße Ionisationsflammfühler ist von der Erkennung des Flammensignals ähnlich jenen Flammfühlern ausgebildet, die mit Hilfe der Netzwechselspannung den Gleichrichtereffekt in der Flamme ausnutzen, wie dies z.B. aus der US-PS 3 766 441 bekannt ist. Die Stromversorgung kann dabei wahlweise über einen-Phasenschieberkondensator, einen Widerstand oder einen Transformator erfolgen.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das durch die Ionisation bewirkte Gleichspanungssignal durch die Detektorschaltung in ein Wechselspannungssignal mit gegenüber dem ursprünglich angelegten Wechselspannungssignal geänderter Frequenz umgeformt wird.

Vorzugsweise weist die Versorgungsspannung für einen in der Schaltung vorgesehenen Verstärker eine gegenüber der Eingangsspannung der Detektorschaltung entgegengesetzte Polarität auf. Weiters weist vorzugsweise das von der Dektorschaltung abgegebene Signal eine höhere Frequenz als die am Flammfühler anliegende Frequenz auf. Das von der Detektorschaltung abgegebene Signal kann dabei¹ über ein Hochpaßfilter, das z.B. aus einem Koppelkondensator und einem Widerstand besteht, zu einem Relais geleitet werden.

Weiters kann das ausgefilterte Signal einer Gleichrichterschalt ung_sdie Dioden und einen Kondensator aufweist, zugeführt werden. Schließlich kann die Polarität der Versorgungsspannung für das Relais bei der Gleichrichtung der höherfrequenten Wechselspannung gegenüber dem vorgelagerten Verstärker eine entgegengesetzte Polarität aufweisen.

Die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Ionisationsflammfühlers wird demnach durch Empfängermodulation bewirkt. Der Ionisationsfühler ist so ausgebildet, daß die über-

tragung eines Wechselspannungssignals nur dann erfolgt, wenn die Flamme brennt. Dabei wird einerseits das durch diese gleichgerichtete Flammensignal in ein Wechselspannungssignal umgewandelt und wird andererseits die Polarität in der Versorgung der einzelnen Baugruppen so gewechselt, daß Fehler in den Koppelelementen zwischen den einzelnen Baugruppen mit Sicherheit zu einem völligen Ausfall führen. Aufgrund dieser beiden Maßnahmen in Verbindung mit einer angepaßten Auslegung der Koppelelemente wird ein Höchstmaß an Sicherheit erzielt.

Ein erfindungsgemäßer Ionisationsflammfühler ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert:

Eine erfindungsgemäße Schaltung weist einen ersten Schaltungsteil 1 auf, der als Generator wirkt und der aus Widerständen 2_a 3» 4, 5a Transistoren 6 und 7 und einem Kondensator 8 besteht. Durch diesen Generator 1 wird ein Wechselspannungssignal mit einer gegenüber der Netζfrequenz erhöhten Frequenz erzeugt.

Dieses Wechselspannungssignal wird über einen Koppelkondensator an einen zweiten Schaltungsteil 10, der den Flammfühler bildet, angelegt. Der Flammfühler 10 besteht aus einer Elektrode 11, die in die allfällige Flamme einragt, weiters aus einer Glattungsschaltung mit einem Widerstand 12 und einem Kondensator 13, aus einem Flammtransistor 14, aus einem Basisableitwiderstand 15 und aus einem weiteren Transistor 16. Soferne eine Flamme brennt,

erfolgt eine Gleichrichtung des an die Elektrode 11 anliegenden Flammfühlersignals, wobei das Gleichspannungssignal dem Flammtransistor 14 zugeführt wird. Durch den Basisableitwiderstand 15 wird eine definierte Ankopplung des Generators an den Transistor 14 bewirkt. Da infolge der Gleichrichtung durch die Flamme an die Elektrode 11 ein negatives Gleichspannungssignal anliegt, erhält der Transistor 14 die erforderliche Betriebsspannung.

Durch den weiteren Transistor 16 wird das am Kollektor des Transistors 14 auftretende Signal, das gegenüber der Bezugsleitung 35 negativ ist, in ein für einen nachgeschalteten dritten Schaltungsteil 17, der als Verstärker dient, geeignetes, gegenüber der Bezugsleitung 35 positives Signal umgesetzt. Der Verstärker 17 besteht aus einem Arbeitswiderstand 18, zwei Transistoren 19 und 20 in Darlingtonschaltung sowie aus zwei Leistungstransistoren 21 und 22 in Komplementärschaltung. Weiters enthält er eine Widerstand-Kondensatorkombination 23, 24 welche zur Impulsformung und zur Unterdrückung solcher Wechselspannungen, deren Frequenz über der gewünschten Oszillatorfrequenz liegt, dient.

An den Verstärker 17 schließt eine Gleichrichterschaltung 25 an, der Über einen Koppelkondensator 26 das vom Verstärker abgegebenen Wechselspannungssignal zugeführt wird. Der Koppelkondensator 26 bildet zusammen mit der Impedanz der nachfolgenden Gleichrichterschaltung einen Hochpaß, welcher für die

vom Generator 1 abgegebene Frequenz durchlässig ist. Dabei tritt ein Wechsel in der Polarität ein. Die Gleichrichterschaltung 25 weist eine Villard-Schaltung, bestehend aus Dioden 27 und 28, weiters einen Ladekondensat.or 29 und ein Relais 30 auf. Auf das Relais 30 gelangt in Bezug auf die Leitung 35 ein negatives Spannungssignal.

Die Versorgung der gesamten Schaltung erfolgt aus dem Wech selstromnetz 35* 36 über einen Phasenschieberkondensator 31» Dioden 32 und 33 und einen Ladekondensator 3^ in bekannter Weise durch Gleichrichtung an der Diode 33, Begrenzung der Versorgungsspannung durch die Diode 32 und Siebung der Versorgungsspannung durch den Kondensator 3^· Die Kondensatoren 26 und 29 sind so dimensioniert, daß Fehler durch eine eingestreute Wechselspannung nicht wirksam werden.

Soferne in dieser Schaltung einzelne Bauteile versagen, wird durch den Polaritätswechsel stets ein sicherer Ausfall der gesamten Schaltung bewirkt, wodurch die angestrebte Sicherheit in der Funktion gewährleistet ist.

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- Leerseite

Claims

P at ent ansprüche

1. lOrtisationsflammfühler, an welchen ein Wechselspannungssignal, das durch die Flamme gleichgerichtet wird, anlegbar ist, wobei das Gleichspannungssignal zum Betrieb einer Detektorschaltung dient, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Ionisation bewirkte Gleichspannungssignal durch die Detektorschaltung (10) in ein Wechselspannungssignal mit gegenüber dem ursprünglich angelegten Wechselspannungssignal geänderter Frequenz umgeformt wird.

2. Flammfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Versorgungsspannung für einen in der Schaltung vor- ι gesehenen Verstärker (17) eine gegenüber der Eingangsspannung der Detektorschaltung (10) entgegengesetzte Polarität aufweist.

3. Flammfühler nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Detektorschaltung (10) abgegebene Signal eine höhere Frequenz als die am Flammfühler (10) anliegende Frequenz aufweist.

4. Flammfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das von der Detektorschaltung (10) abgegebene Signal über ein Hochpaßfilter, z.B. bestehend aus einem Koppelkondensator (26) und einem Widerstand, zu einem Relais (30) abgeleitet wird.

5. Flammfühler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß daß das ausgefilterte Signal einer Gleichrichterschaltung (25), die aus Dioden (27, 28) und einem Kondensator (29) besteht, zuführbar ist.

6. Flammfühler nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität der Versorgungsspannung für das Relais (30)
bei der Gleichrichtung der höherfrequenten Wechselspannung
gegenüber dem vorgelagerten Verstärker (17) eine entgegengesetzte Polarität aufweist.