EP0525345B2 - Vorrichtung und Verfahren zum Überwachen einer Flamme - Google Patents

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EP0525345B2
EP0525345B2 EP92109976A EP92109976A EP0525345B2 EP 0525345 B2 EP0525345 B2 EP 0525345B2 EP 92109976 A EP92109976 A EP 92109976A EP 92109976 A EP92109976 A EP 92109976A EP 0525345 B2 EP0525345 B2 EP 0525345B2
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EP
European Patent Office
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signal
voltage
flame
frequency
sensor
Prior art date
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EP92109976A
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EP0525345A1 (de
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Klaus Krieger
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication of EP0525345B1 publication Critical patent/EP0525345B1/de
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    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/24—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method to monitor a flame according to the genus of independent claims.
  • JP-A-62 255 729 Through patent abstracts of Japan vol. 12, no.134 (to JP-A-62 255 729) has become known a circuit in which by a arranged in the flame and by a sensor Capacitor of a circuit device is discharged, a pulse is generated, the duration of which used as a signal for the presence of a flame becomes. The detected pulse duration is sent to a signal processor Order forwarded and accordingly evaluated
  • EP 0 388 065 contains means for potential isolation between sensor circuit and signal processing Arrangement provided; the signal processing takes place in that the discharge of a capacitor upper an optocoupler is provided. This is what it is about is an analog signal transmission in which a Voltage / frequency converter is not provided
  • the device according to the invention with the characteristic Features of claim 1 has the advantage that the signal emitted by the sensor Voltage / frequency converter is supplied, whose Output signal to a signal processing arrangement is world-famous. The one emitted by the sensor The signal is converted into a dynamic signal that via a potential separation to the signal processor Order is forwarded. By separating the Potentials of the sensor circuit and the signal processing circuit Interference can be arranged in the sensitive sensor circuit in advantageous Avoid way largely.
  • the conversion of the sensor signal into one of the potential of the sensor circuit guaranteed independent size a simple and safe transmission of the sensor signal on the signal processed arrangement.
  • the sensor signal thereby assigned dynamic parameters, such as. B. the touch ratio or the frequency or phase, of an oscillating signal that is simple are producible and detectable again. It is also possible to assign several parameters to the sensor signal and create redundancy.
  • the sensor signal can be particularly easily integrated into a pulse width modulated signal are transferred if a comparator is provided which receives the sensor signal with a triangular voltage compares the fundamental frequency the triangular voltage, which can also be changed over time can be specifies a frame time and the amount of the sensor signal determines the relationship between Impulse and break within the frame time.
  • the sensor can be used as a simple flame in the flame Flame area-extending electrode, for example in the form of a wire. Will between Torch and electrode applied a voltage so if the flame is present, a current flows. This current or the resulting voltage drop on an electrical component can Evaluation whether there is a flame or not, be used. This way Avoid expensive optical sensors.
  • the parallel processing of the output signal of the voltage / frequency converter in the signal processing Arrangement that is also used to control the Fuel supply can be used, and in one Safety circuit creates redundancy and diminishes such a misbehavior when errors occur.
  • the safety circuit can be done by the simplest means be built up, which is only the flame information contained characteristic values to upper or lower limit values checked. The safety circuit can then directly act on the valve in the fuel supply rescue, or z. B. on the energy supply of this valve.
  • a method of monitoring a flame fuel-heated device converts the signal emitted by the sensor into an oscillating one Signal with predeterminable characteristic values, whereby the signal in an advantageous manner via means for polarization separation fed to a signal processing arrangement becomes.
  • the information about the flame contained characteristic values e.g. B. the pulse pause ratio of a square wave signal or the frequency and / or Phase position of the oscillating signal can be selected in this way that influences, such as interference in the circuit containing the sensor, no influence exercise on the characteristic values. It is also possible select such characteristic values that occur when Missing such. B. a component failure, certain extreme values assume that can be easily detected.
  • FIG. 1 shows a schematic overview of Assemblies
  • Figure 2 is a schematic diagram of a possible embodiment
  • Figure 3 two together corresponding voltage / time diagrams that generating a pulse width modulated signal after the execution according to Figure 2 explained.
  • 10 is a burner, not shown fuel-heated device and with 12 the Brennsloffzubowtechnisch to burner 10 designated.
  • Two valves act on the fuel supply line 12 14, which are advantageously designed as solenoid valves can. These valves are well known and are not described in detail here.
  • the flame area 16 of the burner 10 is with sensed by a sensor 18, which is connected via a line 20 connected to a signal processing arrangement 22 is.
  • the line 20 is interrupted by a potential separation 24, in the form of an opto-coupler is constructed.
  • the opto-coupler 24 is a common one Component, so that its functionality does not is received.
  • Microcomputer circuit application that also the Control of the entire device. This is connected to the valves 14 and can both on and have a switching-off effect as well as a constant control.
  • line 20 there is also a voltage / frequency converter 26 provided in the embodiment 2 in the form of a pulse width modulator shown and described in more detail here.
  • the pulse width modulator contains a comparator 28, at the first input of which line 20 is connected is. At the output of the comparator 28 is the further line 20 connected. Farther a triangular generator 30 is provided, the Output led to the second input of the comparator is.
  • the triangular voltage Ud Figure 3
  • the amplitude Ua of which has a preset value and their pulse pause ratio with a specified triangular voltage of the signal voltage Ue on line 20 depends (see Figure 3).
  • a Frequency modulator is used, which is an output signal certain frequency or certain Phase in dependence on the line 20 in it emits coupled sensor signal.
  • a pulse width modulator use a frequency modulation in the form is superimposed that the pulse repetition frequency or the specified frame time of the pulse train changes.
  • the circuit required for this can for example in the form of a multivibrator his.
  • the sensor 18 is in the form of a flame area 16 extending electrode, in particular through a wire end, formed and via a voltage divider 32 connected to a voltage source 34.
  • the other side of the voltage source 34 is over the burner 10 connected to a device ground.
  • the voltage source 34 is used as an AC voltage source designed.
  • the flame has one rectifying effect, so that over the resistors 32 a uniform voltage drops.
  • a Diode 38 in the form of a zener diode limits the maximum Input voltage at comparator 28 and one Capacitor 40 additionally smoothes this voltage.
  • a line 42 leading to a safety circuit 44 leads directly (Figure 1) or indirectly (Figure 2) the solenoid valves 14 act.
  • the safety circuit 44 contains one Frequency / voltage converter 46 whose output negated to the input of an AND gate 48 is.
  • the second input of the AND gate 48 is with the Solenoid valves 14 connected.
  • the exit of the AND gate 48 leads to a bimetal switch 50, which is in the power supply to the solenoid valves, not shown 14 is located.
  • the circuit described above works as follows: If the burner 10 shown in FIG. 2 is in operation, then falls across the partial resistors of the voltage divider 32 a tension off. This voltage is rectified and smoothed, then in the comparator 28 with compared to a triangular voltage and thus a pulse width modulated signal of uniform amplitude generated This is the potential separation 24 of the signal processing Arrangement 22 and the frequency / voltage converter 46 of the safety circuit 44 fed. If the operation is error-free, the frequency lies of the transmitted signal within certain limit values.
  • the one designed as a microcomputer, for example signal processing arrangement 22 controls or regulates the normal operation of the fuel-heated device.
  • the flame goes out, for example through a normal one Shutdown or by an occurring error, this eliminates the voltage across the partial resistors of the voltage divider 32 and thus affects the frequency of the signal processing arrangement 22 transmitted signal.
  • the microcomputer detects that there is no flame and gives a signal to close the valves 14 if not has already happened.
  • the output signal also changes of the frequency voltage converter 46.
  • the bimetal switch 50 opens and the Power supply to the solenoid valves is interrupted if the solenoid valves 22 are not already by the control unit 22 can be switched off. That way regardless of the signal processing arrangement 22 - the fuel-heated device in the event of a fault Closing of the solenoid valves 14 switched off normal shutdown in error-free operation, that leads open the solenoid valves 14 to Erlöschan on the second input of the AND gate 48 led signal, so that the change in the output signal of the Frequency voltage converter 46 does not. to the. to open of the bimetal switch 50 leads
  • the safety circuit works in a corresponding manner 44 even if instead of the pulse width modulated a frequency-modulated or a mixed form from pulse width and frequency modulated signal place. It is only important for this that the frequency / voltage converter 46 the output signal of the voltage / frequency converter 26 to predetermined limit values checked and in the event of shortfalls of these limits through a signal change recognizable at its exit.
  • the method according to the invention for monitoring a flame provides that any sensor 18, for example an optical sensor or an electrode, a signal to a signal processing arrangement 22 issues.
  • This signal that is uniform or can be alternating in an oscillating signal transferred with certain parameters, such that the characteristic values the information whether there is a flame Is or is not included.
  • the characteristic values are, for example a pulse width ratio, a frequency or a phase position or combinations thereof. These parameters exceed or fall below certain values Limits, so it can be recognized whether the There is a flame or not or whether there is a fault.
  • the signal processing arrangement 22 a safety circuit 44 connected in parallel whose task is only to check whether the characteristic values are within predeterminable Limit values lie and, depending on this, an output signal to generate.

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Überwachen einer Flamme nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche. Durch Patent Abstracts of Japan vol. 12, no. 134 (zu JP-A-62 255 729) ist eins Schaltung bekannt geworden, bei der durch einen in der Flamme angeordneten Sensor und durch einen Kondensator der über eine Schaltungseinrichtung entladen wird, ein Impuls erzeugt wird, dessen Dauer als Signal für das Vorhandensein einer Flamme genutzt wird. Dabei wird die erfaßte Impulsdauer an eine signalverarbeitende Anordnung weitergeleitet und entsprechend ausgewertet
In der EP 0 388 065 sind Mittel zur Potentialtrennung zwischen Sensorkreis und signalverarbeitender Anordnung vorgesehen; die Signalverarbeitung erfolgt dadurch, daß die Entladung eines Kondensators Ober einen Opto-Koppier vorgesehen ist. Hierbei handelt es sich um eine analoge Signalübertragung, bei der ein Spannungs-/Frequenzumsetzer nicht vorgesehen ist
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgernäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß das vom Sensor abgegebene Signal einem Spannungs-/FrequBnzumsetzer zugeführt wird, dessen Ausgangssignal an eine signalverarbeitende Anordnung weltergalaitet wird. Das vom Sensor abgegebene Signal wird so in ein dynamisches Signal überführt, das über eine Potentialtrennung an die signalverarbeitende Anordnung weitergeleitet wird. Durch die Trennung der Potentiale des Sensorkreises und des Kreises der signalverarbeltendan Anordnung lassen sich Einstreuungen in die empfindlichen Sensorschaltung in vorteilhafter Weise weitgehend vermeiden.
Durch die dynamische Signalübertragung führt jeder Bauteilausfall, der das dynamische Verhalten unterbindet, zur gleichen Information wie das Signalvarhalten bei erioschener Flamme. Je nach Auslegung dersignalverarbeitenden Anordnung kann dies zur Abschaltung des brennstoffbeheizten Gerätes und/oder zu einem Alarm führen.
Die Umsetzung des Sensorsignals in eine vom Potential des Sensorkreises unabhängige Größe gewährleistet ein einfaches und sicheres Übertragen des Sensorsignals auf die signalverarbeitanden Anordnung.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der in den übergeordneten Ansprüchen angegebenen. Maßnahmen möglich.
Wird der Spannungs-/Fraquenzumsetzer in der Form eines Pulsweitenmodulators oder eines Frequenzmodulators aufgebaut, werden dem Sensorsignal dadurch dynamische Kenngrößen zugeordnet, wie z. B. das Tastverhähnis oder die Frequenz bzw. die Phase , eines oszillierenden Signals, die auf einfache Weise herstellbar und wieder detektierbar sind. Es ist auch möglich, dem Sensorsignal mehrere Kenngrößen zuzuordnen und so eine Redundanz zu erzeugen.
Besonders einfach kann das Sensorsignal in ein pulsweitenmodeliertes Signal überführt werden, wenn ein Komparator vorgesehen ist, der das Sensorsignal mit einer Dreiecksspannung vergleicht Die Grundfrequenz der Dreieckspannung, die auch zeitlich veränderbar sein kann, gibt eine Rahmenzeit vor und die Höhe des Sensorsignals bestimmt das Verhältnis zwischen Impuls und Pause innerhalb der Rahmenzeit.
Unter Ausnutzung der ionisierenden Eigenschaften der Flamme kann der Sensor als einfache, sich in den Flammenbereich erstreckende Elektrode, beispielsweise in Form eines Drahtes, ausgebildet sein. Wird zwischen Brenner und Elektrode eine Spannung angelegt, so fließt, wenn die Flamme vorhanden ist, ein Strom. Dieser Strom oder auch der dadurch bedingte Spannungsabfall an einem elektrischem Bauteil kann zur Auswertung, ob eine Flamme vorhanden ist oder nicht, herangezogen werden. Auf diese Weise lassen sich teure optische Sensoren vermeiden.
Das parallele Verarbeiten des Ausgangssignals des Spannungs-/Frequenzumsetzers in der signalverarbeitenden Anordnung, die auch zur Steuerung der Brennstoffzufuhr Verwendung finden kann, und in einer Sicherheitsschaltung erzeugt eine Redundanz und vermindert so ein Fehlverhalten bei auftretenden Fehlem. Die Sicherheitsschaltung kann durch einfachste Mittel aufgebaut sein, die lediglich die die Flammeninformation enthaltenen Kennwerte auf obere oder untere G renzwerte überprüft. Die Sicherheitsschaltung kann dann direkt auf das Ventil in der Brennstoffzufuhrlettung wirken, oder z. B. auf die Energieversorgung dieses Ventils.
Ein Verfahren zum Überwachen einer Flamme eines brennstoffbeheizten Gerätes überführt das vom Sensor abgegebene Signal in ein oszillierendes Signal mit vorgebbaren Kennwerten, wobei das Signal in vorteilhafter Weise Ober Mittel zur Polentialtrennung einer signalverarbeitenden Anordnung zugeführt wird. Die die Information bezüglich der Flamme enthaltenen Kennwerte, z. B. das Impulspausenverhältnis eines Rechtecksignals oder die Frequenz und/oder Phasenlage des oszillierenden Signals können so ausgewählt werden, daß Einflüsse, wie Einstreuungen in die den Sensor enthaltene Schaltung, keinen Einfluß auf die Kennwerte ausüben. Weiterhin ist es möglich, solche Kennwerte auszuwählen, die bei auftretenden Fehlem, wie z. B. einem Bauteilausfall, bestimmte Extremwerte annehmen, die sich leicht detektieren lassen.
Ferner kann vorgesehen werden, daß unabhängig von der signalverarbeitenden Anordnung eine Sicherheitsschaltung vorgesehen wird, die die Kennwerte des oszillierenden Signals auf bestimmte Grenzwerte überprüft und bei Über- oder Unterschreiten ein Alarmsignal abgibt. Dadurch erhält man auf einfache Weise eine redundante Schaltung mit hoher Fehlersicherheit.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer Vorteile näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine schematische Übersicht von Baugruppen, Figur 2 ein schematisches Schaltbild einer möglichen Ausführung und Figur 3 zwei miteinander korrespondierende Spannungs-/Zeitdiagramme, die das Erzeugen eines pulsweitenmodulierten Signals nach der Ausführung gemäß Figur 2 erläutert.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Figur 1 ist mit 10 ein Brenner eines nicht dargestellten brennstoffbeheizten Gerätes und mit 12 die Brennsloffzufuhrleitung zum Brenner 10 bezeichnet. Auf die Brennstoffzufuhrleitung 12 wirken zwei Ventile 14, die vorteilhaft als Magnetventile ausgebildet sein können. Diese Ventile sind allgemein bekannt und werden hier nicht näher beschrieben.
Der Flammenbereich 16 des Brenners 10 wird mit einem Sensor 18 abgetastet, der über eine Leitung 20 mit einer signalverarbeitenden Anordnung 22 verbunden ist. Die Leitung 20 wird unterbrochen durch eine Potentialtrennung 24, die in Form eines Opto-Kopplers aufgebaut ist. Der Opto-Koppler 24 ist ein gängiges Bauteil, so daß auch auf dessen Funktionsweise nicht eingegangen wird.
Als signalverarbeitende Anordnung 22 findet eine Mikrocomputerschaltung Anwendung, die auch die Steuerung des gesamten Gerätes wahrnimmt. Diese ist mit den Ventilen 14 verbunden und kann sowohl an- und abschaltend als auch stetigregelnd auf diese einwirken.
In der Leitung 20 ist ferner ein Spannungs-/Frequenzumsetzer 26 vorgesehen, der im Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 2 in der Form eines Pulsweitenmodulators dargestellt und hier näher beschrieben ist.
Der Pulsweitenmodulator enthält einen Komparator 28, an dessen erstem Eingang die Leitung 20 angeschlossen ist. An dem Ausgang des Komparators 28 ist die weiterführende Leitung 20 angeschlossen. Weiterhin ist ein Dreiecksgenerator 30 vorgesehen, dessen Ausgang auf den zweiten Eingang des Komparators geführt ist. Durch das Vergleichen der Dreieckspannung Ud (Figur 3) mit der auf Leitung 20 liegenden Signalspannung Ue entsteht am Ausgang des Komperators 28 eine Rechteckspannung, deren Amplitude Ua einen voreinstellbaren Wert besitzt und deren Impulspausenverhältnis bei festvorgegebener Dreieckspannung von der Signalspannung Ue auf der Leitung 20 abhängt (siehe Figur 3).
Anstatt des lmpulsweitenmodulators kann auch ein Frequenzmodulator eingesetzt werden, der ein Ausgangssignal bestimmter Frequenz oder bestimmter Phase in Abhängigkeit des mittels der Leitung 20 in ihn eingekoppelten Sensorsignals abgibt.
Es ist auch denkbar, einen Pulsweitenmodulator einzusetzen, dem eine Frequenzmodulation in der Form überlagert ist, daß sich die Impulsfolgefrequenz beziehungsweise die vorgegebene Rahmenzeit der Impulsfolge ändert. Die hierzu erforderliche Schaltung kann zum Beispiel in Form eines Multivibrators aufgebaut sein.
Der Sensor 18 ist in Form einer sich in den Flammenbereich 16 erstreckenden Elektrode, insbesondere durch ein Drahtende, ausgebildet und über einen Spannungsteiler 32 mit einer Spannungsquelle 34 verbunden. Die andere Seite der Spannungsquelle 34 ist über den Brenner 10 mit einer Gerätemasse verbunden.
Steht über dem Brenner 10 keine Flamme, so ist der Kreis Elektrode 18, Spannungsteiler 32, Spannungsquelle 34 und Brenner 10 offen und es fließt kein Strom. Bei vorhandener Flamme wird die Strecke zwischen Brenner 10 und Elektrode 18 ionisiert, ein Strom fließt und über den Teilwiderständen des Spannungsteilers 32 fallen Teilspannungen ab. Die Leitung 20 ist zwischen den Teilwiderständen am Spannungsteiler 32 angeschlossen, wodurch eine Teilspannung als Signal verwendet wird. Die Information ergibt sich daraus, daß bei einer Flamme eine Spannung am Teilwiderstand abfällt, während ohne Flamme keine Spannung vorhanden ist.
Um einen Materialtransport innerhalb der Flamme zu vermeiden, wird die Spannungsquelle 34 als Wechselspannungsquelle ausgelegt. Die Flamme besitzt eine gleichrichtende Wirkung, so daß über den Widerständen 32 eine gleichförmige Spannung abfällt. Eine Diode 38 in der Form einer Zenerdiode begrenzt die maximale Eingangsspannung am Komparator 28 und ein Kondensator 40 glättet diese Spannung zusätzlich.
Von der Leitung 20 zweigt zwischen der Potentialtrennung 24 und der signalverarbeitenden Anordnung 22 eine Leitung 42 ab, die zu einer Sicherheitsschaltung 44 führt, die direkt (Figur 1) oder indirekt (Figur 2) auf die Magnetventile 14 wirkt.
In Figur 2 enthält die Sicherheitsschaltung 44 einen Frequenz-/Spannungsumsetzer 46 dessen Ausgang negiert auf den Eingang eines UND-Glieds 48 geführt ist. Der zweite Eingang des UND-Glieds 48 ist mit den Magnetventilen 14 verbunden. Der Ausgang des UND-Glieds 48 führt zu einem Bimetallschalter 50, der sich in der nicht dargestellten Stromzufuhr zu den Magnetventilen 14 befindet. Durch diese Anordnung ist eine einfache redundante Sicherheitsschaltung geschaffen, die bei auftretenden Fehlern die Magnetventile 14 selbständig und zuverlässig schließt.
Die vorbeschriebene Schaltung arbeitet wie folgt: Ist der in Figur 2 abgebildete Brenner 10 in Betrieb, so fällt über den Teilwiderständen des Spannungsteilers 32 eine Spannung ab. Diese Spannung wird gleichgerichtet und geglättet, anschließend im Komparator 28 mit einer Dreieckspannuflg verglichen und so ein Pulsweiten moduliertes Signal einheitlicher Amplitude erzeugt Dieses wird über die Potentialtrennung 24 der signalverarbeitenden Anordnung 22 und dem Frequenz-/Spannungsumsetzer 46 der Sicherheitsschaltung 44 zugeführt. Bei fehlerfreiem Betrieb liegt die Frequenz des übertragenen Signals innerhalb bestimmter Grenzwerte. Die beispielsweise als Mikrocomputer ausgelegte signalverarbeitende Anordnung 22 steuert oder regelt den normalen Betrieb des brennstoffbeheizten Gerätes.
Am Ausgang des Frequenz-/Spannungsumsetzers 46 liegt ein Signal an, das über eine Negierung dem UND-Glied 48 zugeführt ist Die Ventile 14 sind geöffnet, wodurch ein Signal am zweiten Eingang des UND-Glieds 48 anliegt In diesem Zustand erzeugt das UND-Glied kein Ausgangssignal, der Bimetallschalter 50 bleibt geschlossen und die Stromzufuhr zu den Magnetventilen 14 bleibt erhalten.
Erlischt die Flamme, zum Beispiel durch eine normale Abschaltung oder durch einen auftretenden Fehler, so entfällt die Spannung an den Teilwiderständen des Spannungsteilers 32 und beeinflußt damit die Frequenz des zur signalverarbeitenden Anordnung 22 übertragenen Signals. Der Mikrocomputer delektiert, daß keine Flamme mehr vorhanden ist und gibt ein Signal zum Schließen der Ventile 14 aus, wenn dies nicht bereits geschehen ist.
Da auch das Eingangssignal der Sicherheitsschaltung 44 beeinflußt ist, ändert sich ebenfalls das Ausgangssignal des Frequenzspannungsumsetzers 46. Durch die Negation des Eingangs des UND-Glieds 48 führt dies zu einem Ausgangssignal des UND-Glieds 48 wodurch der Bimetallschalter 50 geöffnet und die Stromzufuhr zu den Magnetventilen unterbrochen wird, wenn die Magnetventile 22 nicht bereits durch die Steuereinheit 22 abgeschaltet werden. Auf diese Weise wird unabhängig von der signalverarbeitenden Anordnung 22 - das brennstoffbeheizte Gerät im Fehlerfall durch Schließen der Magnetventile 14 abgeschaltet Bei einer normalen Abschaltung im fehlerfreien Betrieb, führt das öffnen der Magnetventile 14 zum Erlöschan des auf den zweiten Eingang des UND-Gliedes 48 geführten Signals, so daß die Änderung des Ausgangssignals des Frequenzspannungsumsetzers 46 nicht. zum. Öffnen des Bimetallschalters 50 führt
In entsprechender Weise arbeitet die Sicherheitsschaltung 44 auch dann, wenn statt des pulsweitenmodulierten ein frequenzmoduliertes oder eine Mischform aus pulsweiten- und frequenzmoduliertem Signal Verwendung findet. Wichtig ist hierfür nur, daB der Frequenz-/Spannungsumsetzer 46 das Ausgangssignals des Spannungs-/Frequenzumsetzers 26 auf vorgegebene-Grenzwerte überprüft und bei Über- öder Unterschreiten dieser Grenzwerte durch eine Signaländerung an seinem Ausgang erkennbar macht.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Überwachen einer Flamme sieht vor, daß ein beliebiger Sensor 18, zum Beispiel ein optischer Sensor oder eine Elektrode, ein Signal an eine signalverarbeitende Anordnung 22 abgibt. Dieses Signal, das gleichförmig oder wechselförmig sein kann, wird in ein oszillierendes Signal mit bestimmten Kennwerten überführt, derart, daß die Kennwerte die Information, ob eine Flamme vorhanden Ist oder nicht, enthalten. Die Kennwerte sind beispielsweise ein Pulsweitenverhältnis, eine Frequenz oder eine Phaselage oderauch Kombinationen hiervon. Über- oder unterschreiten diese Kennwerte bestimmte Grenzen, so kann dadurch erkannt werden, ob die Flamme vorhanden ist oder nicht oder ob ein Fehler vorliegt.
Weiterhin kann der signalverarbaitenden Anordnung 22 eine Sicharheitsschaltung 44 parallelgeschaltet werden, deren Aufgabe lediglich darin besteht, zu überprüfen, ob die Kennwerte innerhalb vorgebbarer Grenzwerte liegen und in Abhängigkeit davon ein Ausgangssignal zu generieren.
Auf diese Weise kann eine Flamme einfach, fehlersicher und redundant 0berwacht werden. Auftretende Fehler, wie ein Bauteilausfall oder Einstreuungen in den Sensdrkreis müssen nicht durch die signalverarbeitende Anordnung 22 erkennbar sein, sondern fuhren durch die Grenzwertüberwachung der Sicherheitsschaltung direkt zum Abschatten des brennstoffbeheizten Gerätes.

Claims (5)

  1. Vorrichtung zum Überwachen einer Flamme eines brennstoffbeheizten Gerätes, mit mindestens einem Sensor (18) zum Erfassen der Flamme, der ein Signal an eine signalyerarbeitende Anordnung (22) abgibt, und mit Mitteln (24) zur Potentialtrennung, wobei das vom Sensor (18) abgegebene Signal eine Signalspannung (Ue) bereitstellt und wobei die Signalspaimung (Ue) in ein Ausgangssignal umgewandelt wird, das an die signalverarbeitende Anordnung (22) abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet dass ein kondensator (40) zum Glätten der Signalspannung (Ue) vorgesehen ist, dass die geglättete Signalspannung (Ue) einem Spannungs-/Frequenzumsetzer (26) zugeführt ist, der als Pulsweitenmodulator realisiert ist, der die Signalspannung (Ue) in ein dynamisches Ausgangssignal umwandelt, das die Information über die Flamme als Tastverhältnis enthält, oder der als Frequenzmodulator realisiert ist, der die Signalspannung (Ue) in ein dynamisches Ausgangssignal umwandelt, das die Information über die Flamme als Frequenz oder als Phase enthält, oder der als Kombination eines Pulsweiten- und Frequenzmodulators realisiert ist, dessen Ausgangssignal die Information über die Flamme Kennwerten Tastverhältnis und Frequenz oder Phase enthält, und dass das dynamische Ausgangssignal den Mitteln (24) zur Potentialtrennung zugeführt ist, die es zur signalverarbeitenden Anordnung (22) weiterleiten wobei die Mittel (24) zur Potentialfrennung zwischen dem Spannungs-/Frequenzumsetzer und der signalverarbeitenden Anordnung (22) angeordnet sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (18) als eine, sich in einen Flammenbereich (16) erstreckende Elektrode ausgebildet ist, die an eine Spannungsquelle (34) angeschlossen ist, und durch die ein Strom fließt, wenn eine Flamme vorhanden ist
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die signalverarbeitende Anordnung (22) eine Auswertung enthält, die Steuersignale wenigstens an ein auf eine Brennstoffzufuhrleitung (12) des brennstoffbeheizten Gerätes, wirwirkendes Ventil (14) abgibt
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherheitsschaltung (44) vorgesehen ist, die einen Frequenz/Spannungsmsetzer (46) enthält, dem ein Ausgangssignal des Spannungs /Frequenzunisetzer (26) zugeführt ist, und die Steuersignale wenigstens an ein auf eise Brennstoffzuruhrieitung (12) des. brennstoffbeheizien Gerätes wirkendes Ventil abgibt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel (24) zur Potentialtrennung ein Opto-Koppler vorgesehen ist.
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