EP1207345A2 - Device for controlling the air-fuel ratio for an oil or gas burner - Google Patents

Device for controlling the air-fuel ratio for an oil or gas burner Download PDF

Info

Publication number
EP1207345A2
EP1207345A2 EP01126118A EP01126118A EP1207345A2 EP 1207345 A2 EP1207345 A2 EP 1207345A2 EP 01126118 A EP01126118 A EP 01126118A EP 01126118 A EP01126118 A EP 01126118A EP 1207345 A2 EP1207345 A2 EP 1207345A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control device
signal
evaluation circuit
flame
combustion air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP01126118A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1207345B1 (en
EP1207345A3 (en
Inventor
Kurt-Henry Dr. Mindermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BFI Automation Mindermann GmbH
Original Assignee
BFI Automation Mindermann GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BFI Automation Mindermann GmbH filed Critical BFI Automation Mindermann GmbH
Publication of EP1207345A2 publication Critical patent/EP1207345A2/en
Publication of EP1207345A3 publication Critical patent/EP1207345A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1207345B1 publication Critical patent/EP1207345B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/08—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements
    • F23N5/082—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements using electronic means

Definitions

  • the invention relates to a control device for setting a fuel-combustion air mixture for a burner operated with oil or gas the preamble of claim 1.
  • From DE 198 09 653 C1 is a flame monitor for bluish burning Flames of an oil or gas burner known to the flame radiation sensing photo sensor, one that rises sharply from ultraviolet to infrared Has sensitivity, and includes a downstream evaluation circuit, the the fuel supply switches off when the radiation is in the range from 200 to 500 nm fails or the increase in the detected radiation intensity above 500 nm Migration from the blue area shows.
  • the signal of the Two-channel photo sensor on the one hand, for ultraviolet radiation up to 500 nm and on the other hand, regarding visible and infrared radiation.
  • the object of the invention is a control device according to the preamble of claim 1, which allows changes in flame radiation interpret correctly and regulate accordingly.
  • Fig. 1 shows a diagram relating to different sizes, plotted compared to the lambda value.
  • FIG. 2 schematically shows a circuit diagram for a control device.
  • Fig. 3 shows diagrammatically the formation of measured values for the Flickering frequency of the flame radiation.
  • a flame from an oil or gas burner burns optimally when a little stoichiometric excess of air is present, i.e. the lambda value is slightly larger than one. If the lambda value continues to increase, the Intensity of the flame radiation too, which also happens when the lambda value falls below one. With a lambda value greater than one shift at Increasing the proportion of combustion air increases the optical frequencies of the Flame radiation to larger values, with a lambda value less than one the optical shifts when the proportion of combustion air is reduced Frequencies of flame radiation at smaller values. In the latter case it increases however, the soot development then also strongly increases (cf. diagram of FIG.
  • the photo sensor When using a photo sensor that detects the flame radiation, the has a sensitivity that rises sharply from ultraviolet to infrared, and a downstream evaluation circuit that generates a signal that the over a predetermined time integrated signal of the photosensor with respect to the radiation in the range of longer wavelengths, approximately> 500 nm, one can do that Apply generated signal to Lambda. You then get one burner-specific curve B according to the diagram of FIG. 1.
  • curve B has a lambda value of about 1 has a minimum and from there to both higher and lower ones Lambda values increases. This leads to the fact that a distinction criterion for The two branches of the curve must be provided if you make mistakes in regulating want to avoid the fuel-combustion air mixture. A soot measurement is however, this is far too complex.
  • the flicker frequency of the Use flame radiation for this purpose as it is ⁇ 1 in the range for Lambda lower frequencies and for lambda> 1 in the range of higher frequencies.
  • the Evaluation circuit the signal of the photo sensor with respect to flicker frequency and / or Analyzes the amplitude of the detected flame radiation and determines the Emigration of the flame radiation at a flickering frequency below one predetermined value, a signal for increasing the combustion air content of the Fuel-combustion air mixture and when exceeding one predetermined second value a signal for lowering the Combustion air portion of the fuel-combustion air mixture generated.
  • the flickering frequency of the flame from the signal of the Photo sensor determined and then when the emigration of the flame radiation is determined when the value falls below a predetermined first value Combustion air percentage and thus the lambda value increased, and when exceeded a predetermined second value, the combustion air content is reduced.
  • the the first and second predetermined values may be the same or an interval define in which no change in the combustion air proportion is made. In this way, a lambda value can be slightly larger than one for an optimal one Stop combustion and regulate it to this value carry out without an excessive construction effort would be necessary.
  • the diagram of FIG. 1 also contains a curve C, the "zero crossings", referred to here as pulsation (Hz) of the signal amplified by an amplifier 1 of the photodetector 2 which detects the flame radiation is plotted opposite Lambda affects. These zero crossings per unit of time essentially correspond the flicker frequency of the flame radiation. These zero crossings are from the Evaluation circuit generated by the DC component of the signal of the Cut off the photo sensor and lay the zero line for the AC component the noise component of the signal is suppressed, i.e. that the dominant Amplitudes remain. The resulting AC signal becomes such amplified, amplifier 3 that as a result of cutting off the upper and lower Sections result in essentially rectangular pulses with varying pulse widths.
  • Hz pulsation
  • a comparator 4 is expediently used either downstream counter, a shift register and evaluation or one Microprocessor 5 is used, which performs the functions of these components.
  • Low frequencies of approximately ⁇ 30 Hz can be made in advance by means of a high-pass filter 6 be cut off so that they are not included in the evaluation.
  • the limit for a shutdown is relatively small and periods can occur within the predetermined time in which there is no zero crossing is determined
  • an optical filter in front of the photosensor use that is essentially absorbing in a wavelength range, which corresponds to the radiation from glowing furnace walls (greater than about 900 nm), thus a flickering that can be generated in the absence of flame by the fact that Air is swirled by a fan in the oven, not with the actual one Flickering of a flame is mistaken.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Abstract

The photosensor may have optical filters to cut out unwanted wavelengths, e.g. radiated by hot furnace walls. The system measures the intensity of radiation from the flame (A) which rises steeply with falling lambda number. Fuel-rich conditions give a luminous sooty flame. Wavelengths of greater than 500 nm may give a characteristic curve (B) with a trough at lambda equals 1. A third curve (C) is produced giving the degree of flicker or intensity of pulsations produced by the flame.

Description

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung zum Einstellen eines Brennstoff-Verbrennungsluft-Gemisches für einen mit Öl oder Gas betriebenen Brenner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a control device for setting a fuel-combustion air mixture for a burner operated with oil or gas the preamble of claim 1.

Aus DE 197 46 786 C2 ist ein Flammenwächter für bläulich brennenden Flammen eines Öl- oder Gasbrenners bekannt, bei dem ein Halbleiterdetektor mit einer spektralen Empfindlichkeit im nahen Ultraviolett mit einer nachgeschalteten Auswerteschaltung verwendet wird, die einen Regler für das Brennstoff-Verbrennungsluft-Verhältnis entsprechend der spektralen Verteilung der Flammenstrahlung beeinflußt. Dies kann aber beim Auswandern der Flammenstrahlung zu größeren Wellenlängen, dem "Gelbbereich" hin zu Problemen derart führen, daß trotz Erhöhung des Verbrennungsluftanteils das Auswandern zunimmt und daraufhin die Brennstoffzufuhr abgeschaltet wird. From DE 197 46 786 C2 is a flame monitor for bluish burning Flames of an oil or gas burner known in which a semiconductor detector a spectral sensitivity in the near ultraviolet with a downstream one Evaluation circuit is used, which is a controller for the fuel-combustion air ratio according to the spectral distribution of the Flame radiation affected. But this can happen when emigrating Flame radiation to longer wavelengths, the "yellow area" to problems lead in such a way that emigration despite increasing the proportion of combustion air increases and then the fuel supply is switched off.

Aus DE 198 09 653 C1 ist ein Flammenwächter für bläulich brennende Flammen eines Öl- oder Gasbrenners bekannt, der einen die Flammenstrahlung erfassenden Fotosensor, der eine von Ultraviolett zu Infrarot stark ansteigende Empfindlichkeit aufweist, und eine nachgeschaltete Auswerteschaltung umfaßt, die die Brennstoffzufuhr abschaltet, wenn die Strahlung im Bereich von 200 bis 500 nm ausfällt oder die Zunahme der erfaßten Strahlungsintensität oberhalb 500 nm ein Abwandern aus dem blauen Bereich erkennen läßt. Hierbei wird das Signal des Fotosensor zweikanalig, zum einen betreffend Ultraviolettstrahlung bis 500 nm und zum anderen betreffend sichtbare und infrarote Strahlung, ausgewertet.From DE 198 09 653 C1 is a flame monitor for bluish burning Flames of an oil or gas burner known to the flame radiation sensing photo sensor, one that rises sharply from ultraviolet to infrared Has sensitivity, and includes a downstream evaluation circuit, the the fuel supply switches off when the radiation is in the range from 200 to 500 nm fails or the increase in the detected radiation intensity above 500 nm Migration from the blue area shows. Here the signal of the Two-channel photo sensor, on the one hand, for ultraviolet radiation up to 500 nm and on the other hand, regarding visible and infrared radiation.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Regeleinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die es ermöglicht, Änderungen der Flammenstrahlung richtig zu interpretieren und dementsprechend zu regeln.The object of the invention is a control device according to the preamble of claim 1, which allows changes in flame radiation interpret correctly and regulate accordingly.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.This task is according to the characterizing part of the claim 1 solved.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further refinements of the invention are as follows Description and the dependent claims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von beigefügten Abbildungen näher erläutert.The invention will now be described with reference to the attached figures explained.

Fig. 1 zeigt ein Diagramm betreffend verschiedener Größen, aufgetragen gegenüber dem Lambda-Wert.Fig. 1 shows a diagram relating to different sizes, plotted compared to the lambda value.

Fig. 2 zeigt schematisch ein Schaltkreisdiagramm für eine Regeleinrichtung.2 schematically shows a circuit diagram for a control device.

Fig. 3 zeigt diagrammartig die Bildung von Meßwerten für die Flackerfrequenz der Flammenstrahlung.Fig. 3 shows diagrammatically the formation of measured values for the Flickering frequency of the flame radiation.

Eine Flamme eines Öl- oder Gasbrenners brennt dann optimal, wenn ein geringer stöchiometrischer Luftüberschuß vorhanden, d.h. der Lambda-Wert geringfügig größer als eins ist. Steigt der Lambda-Wert weiter an, so nimmt die Intensität der Flammenstrahlung zu, was aber auch geschieht, wenn der Lambda-Wert unter eins abfällt. Bei einem Lambda-Wert größer eins verschieben sich bei Erhöhung des Verbrennungsluftanteils die optischen Frequenzen der Flammenstrahlung zu größeren Werten, bei einem Lambda-Wert kleiner eins verschieben sich bei Erniedrigung des Verbrennungsluftanteils die optischen Frequenzen der Flammenstrahlung zu kleineren Werten. In letzterem Fall steigt allerdings dann auch die Rußentwicklung stark an (vgl. Diagramm von Fig. 1, in dem Kurve A Meßwerte bezüglich der Rußentwicklung, in Bacharach angegeben, gegenüber dem Lambda-Wert aufgetragen zeigt), weshalb in diesem Fall dann, wenn über die Regelung die Rückführung des Brennstoff-Verbrennungsluftgemisches in den optimalen Bereich nicht in vorbestimmter Zeit erreicht wird, die Brennstoffzufuhr zweckmäßigerweise zu unterbrechen ist.A flame from an oil or gas burner burns optimally when a little stoichiometric excess of air is present, i.e. the lambda value is slightly larger than one. If the lambda value continues to increase, the Intensity of the flame radiation too, which also happens when the lambda value falls below one. With a lambda value greater than one shift at Increasing the proportion of combustion air increases the optical frequencies of the Flame radiation to larger values, with a lambda value less than one the optical shifts when the proportion of combustion air is reduced Frequencies of flame radiation at smaller values. In the latter case it increases however, the soot development then also strongly increases (cf. diagram of FIG. 1, in curve A, measured values relating to soot development, given in Bacharach, versus the lambda value), which is why in this case if the regulation of the return of the fuel-combustion air mixture in the optimal range not in a predetermined time is reached, the fuel supply is advantageously to be interrupted.

Bei Verwendung eines die Flammenstrahlung erfassenden Fotosensors, der eine vom Ultraviolett zu Infrarot stark ansteigende Empfindlichkeit aufweist, und einer nachgeschalteten Auswerteschaltung, die ein Signal erzeugt, das dem über eine vorbestimmte Zeit integrierten Signal des Fotosensors bezüglich der Strahlung im Bereich größerer Wellenlängen, etwa >500 nm, entspricht, kann man das so erzeugte Signal gegenüber Lambda auftragen. Man erhält dann eine brennerspezifische Kurve B gemäß dem Diagramm von Fig. 1.When using a photo sensor that detects the flame radiation, the has a sensitivity that rises sharply from ultraviolet to infrared, and a downstream evaluation circuit that generates a signal that the over a predetermined time integrated signal of the photosensor with respect to the radiation in the range of longer wavelengths, approximately> 500 nm, one can do that Apply generated signal to Lambda. You then get one burner-specific curve B according to the diagram of FIG. 1.

Es hat sich herausgestellt, daß die Kurve B bei einem Lambda-Wert von etwa 1 ein Minimum aufweist und von dort sowohl zu höheren wie zu niedrigeren Lambda-Werten hin ansteigt. Dies führt dazu, daß ein Unterscheidungskriterium für die beiden Äste der Kurve vorgesehen werden muß, wenn man Fehler beim Regeln des Brennstoff-Verbrennungsluft-Gemisches vermeiden will. Eine Rußmessung ist hierzu allerdings viel zu aufwendig. Jedoch läßt sich die Flackerfrequenz der Flammenstrahlung zu diesem Zweck verwenden, da sie für Lambda < 1 im Bereich tiefer Frequenzen und für Lambda > 1 im Bereich höherer Frequenzen liegt.It has been found that curve B has a lambda value of about 1 has a minimum and from there to both higher and lower ones Lambda values increases. This leads to the fact that a distinction criterion for The two branches of the curve must be provided if you make mistakes in regulating want to avoid the fuel-combustion air mixture. A soot measurement is however, this is far too complex. However, the flicker frequency of the Use flame radiation for this purpose as it is <1 in the range for Lambda lower frequencies and for lambda> 1 in the range of higher frequencies.

Aus dieser Erkenntnis heraus ist daher vorgesehen, daß die Auswerteschaltung das Signal des Fotosensors bezüglich Flackerfrequenz und/oder Amplitude der erfaßten Flammenstrahlung auswertet und beim Feststellen des Auswanderns der Flammenstrahlung bei einer Flackerfrequenz unterhalb eines vorbestimmten Wertes ein Signal zum Erhöhen des Verbrennungsluftanteils des Brennstoff-Verbrennungsluft-Gemisches und beim Überschreiten eines vorbestimmten zweiten Wertes ein Signal zum Erniedrigen des Verbrennungsluftanteils des Brennstoff-Verbrennungsluft-Gemisches erzeugt.From this knowledge it is therefore provided that the Evaluation circuit the signal of the photo sensor with respect to flicker frequency and / or Analyzes the amplitude of the detected flame radiation and determines the Emigration of the flame radiation at a flickering frequency below one predetermined value, a signal for increasing the combustion air content of the Fuel-combustion air mixture and when exceeding one predetermined second value a signal for lowering the Combustion air portion of the fuel-combustion air mixture generated.

Hierbei läßt sich vorteilhaft, wie in DE 198 09 653 C1 beschrieben, ein Fotosensor verwenden, der eine von Ultraviolett zu Infrarot stark ansteigende Empfindlichkeit aufweist, wobei dessen Signal nur einkanalig ausgewertet werden muß. Man kann die Gesamtstrahlung oder auch die Signalanteile niedriger optischer Frequenz (sichtbare und infrarote Strahlung) auswerten, um das Auswandern der Flammenstrahlung festzustellen. Es lassen sich aber auch andere Fotosensoren zum selben Zweck einsetzen. So läßt sich etwa auch ein Fotodetektor verwenden, wie er in DE 197 46 786 C2 beschrieben ist, der eine Auswerteschaltung aufweist, die ein Ausgangssignal liefert, das für die spektrale Verteilung der Flammenstrahlung repräsentativ ist, um auf diese Weise das Auswandern der Flammenstrahlung festzustellen.This can be advantageous, as described in DE 198 09 653 C1 Use a photo sensor, the one that rises sharply from ultraviolet to infrared Has sensitivity, the signal of which is evaluated only in one channel got to. The total radiation or the signal components can be lower evaluate optical frequency (visible and infrared radiation) in order to Determine emigration of the flame radiation. But there are also others Use photo sensors for the same purpose. You can also do this Use photodetector as described in DE 197 46 786 C2, the one Has evaluation circuit that provides an output signal for the spectral Distribution of the flame radiation is representative in this way Determine emigration of the flame radiation.

Hierbei wird die Flackerfrequenz der Flamme aus dem Signal des Fotosensors bestimmt und dann, wenn das Auswandern der Flammenstrahlung festgestellt wird, bei Unterschreiten eines vorbestimmten ersten Wertes der Verbrennungsluftanteil und damit der Lambda-Wert erhöht, und bei Überschreiten eines vorbestimmten zweiten Wertes der Verbrennungsluftanteil erniedrigt. Der erste und der zweite vorbestimmte Wert können gleich sein oder ein Intervall definieren, in dem keine Änderung des Verbrennungsluftanteils vorgenommen wird. Auf diese Weise läßt sich ein Lambda-Wert etwas größer als eins für eine optimale Verbrennung einstellen und eine diesbezügliche Regelung auf diesen Wert vornehmen, ohne daß ein übermäßiger baulicher Aufwand notwendig wäre.Here, the flickering frequency of the flame from the signal of the Photo sensor determined and then when the emigration of the flame radiation is determined when the value falls below a predetermined first value Combustion air percentage and thus the lambda value increased, and when exceeded a predetermined second value, the combustion air content is reduced. The the first and second predetermined values may be the same or an interval define in which no change in the combustion air proportion is made. In this way, a lambda value can be slightly larger than one for an optimal one Stop combustion and regulate it to this value carry out without an excessive construction effort would be necessary.

Das Diagramm von Fig. 1 enthält femer eine Kurve C, die "Nulldurchgänge", hier als Pulsation (Hz) bezeichnet, des von einem Verstärker 1 verstärkten Signals des die Flammenstrahlung erfassenden Fotodetektors 2 aufgetragen gegenüber Lambda betrifft. Diese Nulldurchgänge pro Zeiteinheit entsprechen im wesentlichen der Flackerfrequenz der Flammenstrahlung. Diese Nulldurchgänge werden von der Auswerteschaltung erzeugt, indem der Gleichstromanteil des Signals des Fotosensors abgeschnitten und die Nullinie für den Wechselstromanteil so gelegt wird, daß der Rauschanteil des Signals unterdrückt wird, d.h. daß die dominanten Amplituden übrig bleiben. Das sich ergebende Wechselspannungssignal wird derart verstärkt, Verstärker 3, daß sich infolge Abschneidens der oberen und unteren Abschnitte im wesentlichen Rechteckimpulse mit variierenden Pulsbreiten ergeben. Man zählt dann entsprechend auf- und/oder absteigende Flanken dieser Rechteckimpulse und damit Nulldurchgänge. Dies geschieht pro Zeiteinheit, beispielsweise pro Sekunde. Wenn die Zahl der Nulldurchgänge pro Zeiteinheit größer als ein vorbestimmter Grenzwert, beispielsweise 25, ist, geht man davon aus, daß eine Flamme vorhanden ist. Ist die Zahl der Nulldurchgänge gleich dem vorbestimmten Grenzwert oder darunter, geht man davon aus, daß keine Flamme vorhanden ist, und ein Signal zur Unterbrechung der Brennstoffzufuhr kann dementsprechend erzeugt. - Bei Auswertung der Nulldurchgänge läßt sich auf einen speziellen Fotodetektor und die zweikanalige Auswertung seines Signals nach DE 198 09 653 C1 verzichten.The diagram of FIG. 1 also contains a curve C, the "zero crossings", referred to here as pulsation (Hz) of the signal amplified by an amplifier 1 of the photodetector 2 which detects the flame radiation is plotted opposite Lambda affects. These zero crossings per unit of time essentially correspond the flicker frequency of the flame radiation. These zero crossings are from the Evaluation circuit generated by the DC component of the signal of the Cut off the photo sensor and lay the zero line for the AC component the noise component of the signal is suppressed, i.e. that the dominant Amplitudes remain. The resulting AC signal becomes such amplified, amplifier 3 that as a result of cutting off the upper and lower Sections result in essentially rectangular pulses with varying pulse widths. One then counts ascending and / or descending flanks accordingly Rectangular pulses and thus zero crossings. This happens per unit of time, for example per second. If the number of zero crossings per unit of time is greater than a predetermined limit, for example 25, one assumes that there is a flame. Is the number of zero crossings equal to that predetermined limit or below, it is assumed that there is no flame is present and a signal to interrupt the fuel supply can generated accordingly. - When evaluating the zero crossings, one can special photo detector and the two-channel evaluation of its signal according to DE Do not use 198 09 653 C1.

Zur Auswertung wird zweckmäßigerweise ein Komparator 4 entweder mit nachgeschaltetem Zähler, einem Schieberegister und Auswertung oder ein Mikroprozessor 5 verwendet, der die Funktionen dieser Komponenten wahrnimmt. Niedrige Frequenzen etwa < 30 Hz können vorab mittels eines Hochpaßfilters 6 abgeschnitten werden, so daß sie nicht in die Auswertung eingehen.For evaluation, a comparator 4 is expediently used either downstream counter, a shift register and evaluation or one Microprocessor 5 is used, which performs the functions of these components. Low frequencies of approximately <30 Hz can be made in advance by means of a high-pass filter 6 be cut off so that they are not included in the evaluation.

Da der Grenzwert für eine Abschaltung relativ klein ist und Perioden innerhalb der vorbestimmten Zeit auftreten können, in denen kein Nulldurchgang festgestellt wird, ist es zweckmäßig, die vorbestimmte Zeit in eine Vielzahl, beispielsweise sechs bis zehn Abschnitte zu unterteilen, in denen separat die Nulldurchgänge gezählt werden, die dann jeweils nach Ablauf eines Abschnittes für eine vorbestimmte Zeit addiert werden, um entsprechende Werte jeweils nach Ablauf eines derartiges Abschnitt für eine vorbestimmte Zeit mit dem Grenzwert vergleichen zu können. Dies ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Hierdurch lassen sich die bei Gas- und Ölbrennern geforderten Abschaltzeiten, bei einem Gasbrenner beispielsweise 1 sec, ohne weiteres einhalten. Bei der Erzeugung des jeweiligen Wertes für die Zahl der Nulldurchgänge fällt jeweils die Anzahl des zeitlich ersten Abschnittes weg und die Anzahl des zeitlich letzten Abschnittes kommt dazu, so daß der Wert nach jedem Abschnitt aktualisiert ist und mit dem Grenzwert verglichen werden kann. Hierzu benötigt man die oben erwähnte Schieberegisterfunktion.Because the limit for a shutdown is relatively small and periods can occur within the predetermined time in which there is no zero crossing is determined, it is expedient to divide the predetermined time into a plurality, to divide six to ten sections, for example, in which the Zero crossings are counted, which are then after each section for a predetermined time can be added to corresponding values after each Expiration of such a section for a predetermined time with the limit value to be able to compare. This is shown schematically in FIG. 3. Let her through the switch-off times required for gas and oil burners, at one For example, keep the gas burner for 1 sec. When generating the value for the number of zero crossings, the number of the first section in time and the number of the last section in time is added so that the value is updated after each section and with the Limit can be compared. For this you need the one mentioned above Shift register function.

Ferner ist es zweckmäßig, vor dem Fotosensor ein optisches Filter zu verwenden, das im wesentlichen in einem Wellenlängenbereich absorbierend wirkt, der der Strahlung von glühenden Ofenwänden entspricht (größer etwa 900 nm), damit ein Flackern, das bei fehlender Flamme dadurch erzeugt werden kann, daß durch einen Ventilator im Ofen Luft verwirbelt wird, nicht mit dem tatsächlichen Flackern einer Flamme verwechselt wird.It is also advisable to add an optical filter in front of the photosensor use that is essentially absorbing in a wavelength range, which corresponds to the radiation from glowing furnace walls (greater than about 900 nm), thus a flickering that can be generated in the absence of flame by the fact that Air is swirled by a fan in the oven, not with the actual one Flickering of a flame is mistaken.

Claims (11)

Regeleinrichtung zum Einstellen eines Brennstoff-Verbrennungsluft-Gemisches für einen mit Öl oder Gas betriebenen Brenner, mit einem die optische Flammenstrahlung und deren Pulsationen erfassenden Fotosensor (1) und einer diesem nachgeschalteten Auswerteschaltung, die feststellt, ob die Flammenstrahlung im blauen Bereich ausfällt oder zu größeren Wellenlängen hin auswandert, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung das Signal des Fotosensors bezüglich Flackerfrequenz und/oder Amplitude der erfaßten Flammenstrahlung auswertet und beim Feststellen des Auswanderns der Flammenstrahlung bei einer Flackerfrequenz unterhalb eines vorbestimmten Wertes ein Signal zum Erhöhen des Verbrennungsluftanteils des Brennstoff-Verbrennungsluft-Gemisches und beim Überschreiten des vorbestimmten zweiten Wertes ein Signal zum Erniedrigen des Verbrennungsluftanteils des Brennstoff-Verbrennungsluft-Gemisches erzeugt.Control device for setting a fuel-combustion air mixture for a burner operated with oil or gas, with a photo sensor (1) which detects the optical flame radiation and its pulsations and an evaluation circuit connected downstream of this, which determines whether the flame radiation fails in the blue area or is larger Waves migrate towards, characterized in that the evaluation circuit evaluates the signal of the photo sensor with respect to flicker frequency and / or amplitude of the detected flame radiation and when determining the emigration of the flame radiation at a flicker frequency below a predetermined value, a signal for increasing the proportion of combustion air in the fuel-combustion air mixture and when the predetermined second value is exceeded, a signal for lowering the combustion air portion of the fuel / combustion air mixture is generated. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotosensor (1) eine von Ultraviolett zu Infrarot stark ansteigende Empfindlichkeit aufweist.Control device according to claim 1, characterized in that the photosensor (1) has a sensitivity which rises sharply from ultraviolet to infrared. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung einen Kanal zur Auswertung von Signalanteilen niedriger und/oder höherer optischer Frequenz aufweist.Control device according to claim 2, characterized in that the evaluation circuit has a channel for evaluating signal components of low and / or higher optical frequency. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung ein für die spektrale Verteilung der Flammenstrahlung repräsentatives Signal erzeugt und bezüglich des Auswanderns auswertet.Control device according to claim 1, characterized in that the evaluation circuit generates a signal representative of the spectral distribution of the flame radiation and evaluates it with regard to emigration. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung die Zahl der Nulldurchgänge des bearbeiteten Signals des Fotosensors (1) innerhalb einer vorbestimmten Zeiteinheit bestimmt wobei das Signal des Fotosensors vom Gleichspannungsanteil und Rauschen befreit durch entsprechendes Verstärken zu Rechteckimpulsen verarbeitet ist. Control device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the evaluation circuit determines the number of zero crossings of the processed signal of the photosensor (1) within a predetermined time unit, the signal of the photosensor being freed from the DC voltage component and noise by appropriate amplification to form square-wave pulses. Regeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Nulldurchgänge mit einem vorbestimmten Grenzwert vergleichbar sind, bei dessen Unterschreiten ein Abschaltsignal für die Brennstoffzufuhr erzeugt wird.Control device according to claim 5, characterized in that the number of zero crossings are comparable to a predetermined limit value, below which a shutdown signal for the fuel supply is generated. Regeleinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf- oder absteigenden Flanken des Signals von der Auswerteschaltung zählbar sind.Control device according to claim 5 or 6, characterized in that the rising or falling edges of the signal can be counted by the evaluation circuit. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung einen Komparator mit nachgeschaltetem Zähler aufweist.Control device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the evaluation circuit has a comparator with a counter connected downstream. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeiteinheit von der Auswerteschaltung in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilt ist, wobei die Zahl der Nulldurchgänge am Ende jedes Abschnitts bestimmt wird.Control device according to one of Claims 5 to 8, characterized in that the predetermined time unit is divided into a plurality of sections by the evaluation circuit, the number of zero crossings being determined at the end of each section. Regeleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte einen Bruchteil der geforderten Brennerabschaltzeit beim Feststellen fehlender Flamme bilden.Control device according to claim 9, characterized in that the sections form a fraction of the required burner shutdown time when a missing flame is detected. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fotosensor ein optisches Filter vorgeschaltet ist, das im wesentlichen Strahlung entsprechend derjenigen von glühenden Ofenwänden absorbiert.Control device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the photosensor is preceded by an optical filter which essentially absorbs radiation corresponding to that of glowing furnace walls.
EP01126118A 2000-11-11 2001-11-03 Device for controlling the air-fuel ratio for an oil or gas burner Expired - Lifetime EP1207345B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10055832A DE10055832C2 (en) 2000-11-11 2000-11-11 Control device for setting a fuel-combustion air mixture for a burner operated with oil or gas
DE10055832 2000-11-11

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1207345A2 true EP1207345A2 (en) 2002-05-22
EP1207345A3 EP1207345A3 (en) 2004-04-28
EP1207345B1 EP1207345B1 (en) 2006-08-02

Family

ID=7662878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP01126118A Expired - Lifetime EP1207345B1 (en) 2000-11-11 2001-11-03 Device for controlling the air-fuel ratio for an oil or gas burner

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1207345B1 (en)
AT (1) ATE335170T1 (en)
DE (2) DE10055832C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1956292A1 (en) * 2005-11-08 2008-08-13 Kobelco Eco-Solutions Co., Ltd. Secondary combustion method and unit in incineration system

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005008893B4 (en) * 2005-02-26 2007-04-19 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Method for increasing the throughput of through-put in rotary kilns
DE102010044430A1 (en) 2010-09-04 2012-03-08 G I W E P Gesellschaft für industrielle Wärme, Energie- und Prozeßtechnik m.b.H Method for monitoring gas-heated furnace by continuous comparative control of gas- and air volumes, involves determining comparison standards for gas- and air volumes using measured process values after start-up phase of furnace

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19809653C1 (en) 1998-03-06 1999-09-16 Giersch Gmbh Flame monitor for blue flame for e.g. safe operation of burner
DE19746786C2 (en) 1997-10-23 2000-10-26 Giersch Gmbh Oel Und Gasbrenne Optical flame detector

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5037291A (en) * 1990-07-25 1991-08-06 Carrier Corporation Method and apparatus for optimizing fuel-to-air ratio in the combustible gas supply of a radiant burner
DE19650972C2 (en) * 1996-12-09 2001-02-01 Elbau Elektronik Bauelemente G Method and arrangement for monitoring and regulating combustion processes

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19746786C2 (en) 1997-10-23 2000-10-26 Giersch Gmbh Oel Und Gasbrenne Optical flame detector
DE19809653C1 (en) 1998-03-06 1999-09-16 Giersch Gmbh Flame monitor for blue flame for e.g. safe operation of burner

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1956292A1 (en) * 2005-11-08 2008-08-13 Kobelco Eco-Solutions Co., Ltd. Secondary combustion method and unit in incineration system
EP1956292A4 (en) * 2005-11-08 2010-12-15 Kobelco Eco Solutions Co Ltd Secondary combustion method and unit in incineration system

Also Published As

Publication number Publication date
EP1207345B1 (en) 2006-08-02
DE50110598D1 (en) 2006-09-14
ATE335170T1 (en) 2006-08-15
DE10055832C2 (en) 2002-10-31
EP1207345A3 (en) 2004-04-28
DE10055832A1 (en) 2002-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10055831C2 (en) Flame detector for an oil or gas burner
DE4433425C2 (en) Control device for setting a gas-combustion air mixture in a gas burner
DE19502901C2 (en) Control device for a gas burner
DE2836895C2 (en) Circuit arrangement for monitoring a gas flare
EP0806610B1 (en) Method for operating a gas burner
EP0770824B1 (en) Method and circuit for controlling a gas burner
EP0953805B1 (en) Flame monitor
DE19539568C1 (en) Gas burner regulation system
DE3728308C2 (en)
DE2436695A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR FLAME DETECTION
DE10023273A1 (en) Measuring device for a flame
DE2210354B2 (en) Flame detector
DE2611763C2 (en) Flame supervision circuit
DE2451449C2 (en) Flame detector
DE10055832C2 (en) Control device for setting a fuel-combustion air mixture for a burner operated with oil or gas
DE2413482C3 (en) Device for monitoring a single burner flame in a combustion chamber having a plurality of burner flames
EP1002997B1 (en) Method for controlling a fuel/air ratio of full premix gas burner
DE19650972C2 (en) Method and arrangement for monitoring and regulating combustion processes
CH694379A5 (en) Flame detector.
DE19746786C2 (en) Optical flame detector
DE19632983C2 (en) Control device for a gas burner
EP2105669B1 (en) Flame monitoring and evaluation device
DE60014980T2 (en) Flame monitoring in a burner
EP2154430B1 (en) Control device for a gas burner, and use of the control device
DE2326067A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR FLAME MONITORING

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO SI

17P Request for examination filed

Effective date: 20040914

AKX Designation fees paid

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060802

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060802

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060802

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20060802

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 50110598

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20060914

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: DR. LUSUARDI AG

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20061102

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20061102

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20061113

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20061020

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20061130

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20061130

NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070102

ET Fr: translation filed
REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20070503

BERE Be: lapsed

Owner name: BFI AUTOMATION DIPL.-ING. KURT-HENRY MINDERMANN G

Effective date: 20061130

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20061103

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20061103

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060802

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20061103

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060802

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 50110598

Country of ref document: DE

Representative=s name: SPARING - ROEHL - HENSELER, DE

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 50110598

Country of ref document: DE

Owner name: BFI AUTOMATION MINDERMANN GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: BFI AUTOMATION DIPL.-ING. KURT-HENRY MINDERMANN GMBH, 40883 RATINGEN, DE

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 50110598

Country of ref document: DE

Representative=s name: SPARING - ROEHL - HENSELER, DE

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 50110598

Country of ref document: DE

Owner name: BFI AUTOMATION MINDERMANN GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: BFI AUTOMATION MINDERMANN GMBH, 40883 RATINGEN, DE

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PFA

Owner name: BFI AUTOMATION MINDERMANN GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: BFI AUTOMATION DIPL.-ING. KURT-HENRY MINDERMANN GMBH, DE

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 15

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: CD

Owner name: BFI AUTOMATION MINDERMANN GMBH

Effective date: 20151130

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: RM

Effective date: 20160527

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 16

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 17

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20201120

Year of fee payment: 20

Ref country code: GB

Payment date: 20201120

Year of fee payment: 20

Ref country code: CH

Payment date: 20201118

Year of fee payment: 20

Ref country code: IT

Payment date: 20201124

Year of fee payment: 20

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20210128

Year of fee payment: 20

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R071

Ref document number: 50110598

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: PE20

Expiry date: 20211102

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

Effective date: 20211102