FR2485164A1 - Controleur de flammes a securite intrinseque - Google Patents

Abstract

LE COURANT DU DETECTEUR 2, 3 CHARGE LE CONDENSATEUR 7. UN COMMUTATEUR A SEUIL 74 DECHARGE LE CONDENSATEUR 7 EN FONCTION DE LA TENSION ET TRANSFERE CETTE CHARGE EN PARTIE A UN SECOND CONDENSATEUR 15 DONT IL INVERSE AINSI LA CHARGE. LA TENSION AUX BORNES DE CE SECOND CONDENSATEUR INFLUE SUR L'ENTREE 19 D'UNE BASCULE 42, 43, 44. LE COMMUTATEUR DE SORTIE 44 DE CETTE BASCULE COURT-CIRCUITE, AU RYTHME ADMISSIBLE LIMITE TEMPORELLEMENT DU CIRCUIT D'ALIMENTATION, UN RELAIS INDICATEUR DE FLAMME 34. LORS DU COURT-CIRCUITAGE, UN CONDENSATEUR 35 SE DECHARGE SUR LE RELAIS INDICATEUR DE FLAMME 34, QUI ATTIRE ALORS SON ARMATURE, TANDIS QUE LE COURANT DE CHARGE ULTERIEUR MAINTIENT LE RELAIS INDICATEUR DE FLAMME 34 EXCITE. EN OUTRE, LE COMMUTATEUR DE SORTIE 44 COURT-CIRCUITE UN AUTRE CONDENSATEUR 60 ET AGIT, PAR L'INTERMEDIAIRE D'UNE BASCULE 56, 55, SUR UN VOLET 53 ASSURANT UNE OCCULTATION LIMITEE TEMPORELLEMENT DU RAYONNEMENT UV.

Description

La présente invention concerne un contrôleur de flammes à sécurité

intrinsèque pour la surveillance de flammes dans des brûleurs à mazout ou à gaz, constitué par un montage en série recevant une tension alternative et comprenant un condensateur et un détecteur de flamme, par un commutateur à seuil qui reçoit ladite tension par l'intermédiaire dudit condensateur et qui, lorsque son seuil de commutation est atteint, produit un signal d'excitation d'un relais indicateur de flamme, par un dispositif de commutation destiné à assurer un blocage périodique du signal d'entrée du relais indicateur

de flamme et la décharge simultanée du condensateur mon-

té en série avec le détecteur de flamme, et par un cir-

cuit de relais indicateur de flamme, qui ne peut main-

tenir le relais indicateur de flamme dans la position

indiquant une flamme qu'au moyen d'un signal alternatif.

Pour la mise en service et la surveillance en-

tièrement automatique de braleurs à mazout ou à gaz, il est nécessaire d'utiliser des contrôleurs de flammes, o dont la fonction est d'indiquer à tout moment la présence

d'une flamme. Ces contrôleurs de flammes doivent, con-

jointement avec leur détecteur de flamme, être dans une large mesure à sécurité intrinsèque, c'est-à-dire que tout défaut éventuel d'un composant doit être indiqué par le signal "flamme éteinte". On peut obtenir ce résul-

tat en vérifiant la capacité de fonctionnement du détec-

teur de flamme avant chaque mise en service de l'instal-

lation, En outre, on utilise également dcs installations comportant deux contrôleurs de flammes fonctionnant indépendamment l'un de l'autre, installations qu'on surveille pour s'assurer qu'elles émettent en permanence des signaux de même sens. Cela entraîne une dépense

considérable. En outre, on connatt maintenant des con-

trôleurs de flammes, comportant des détecteurs particu-

Fièrement sensibles aux rayons ultraviolets, détecteurs

qui seront dénommés ci-après "cellules UV", dans les-

quels le rayonnement appliqué au détecteur est masqué au moins une fois par seconde à un rythme uniforme et avec un taux d'impulsion constant, ce qui assure la surveil- lance de la capacité d'extinction de la cellule UV dans le délai d'indication admissible. Toutefois, un taux

d'impulsion constant entraîne des réductions de sensi-

bilité notables.

Il et en outre connu, d'après la demande de brevet allemand publié avant examen 2 809 993, d'utiliser la tension, influencée par un détecteur d'ionisation, régnant aux bornes d'un condensateur, pour le contrôle d'un amplificateur et de superposer à cette tension continue, au moyen d'un transistor supplémentaire, un signal alternatif imposé par la fréquence du secteur. Un

montage en série de deux transistors avec un relais in-

dicateur de flamme et deux condensateurs ne maintient

ledit relais à l'état excité que lorsque le signal al-

ternatif est superposé au signal de flamme, ce qui in-

dique que l'amplificateur est en bon état de fonctionne-

ment, Cependant, ce montage n'est pas encore à sécurité

intrinsèque, car ses éléments ne sont pas tous surveil-

lés: Si, par exemple, un des transistors présente un

court-circuit, cela passe inaperçu et tout nouveau court-

circuit de l'un des autres composants n'est alors plus contrôlé et peut donner l'illusion de la présence d'une flamme. L'invention a pour objet de créer un contrôleur - de flammes qui permet à peu de frais une surveillance

de flamme à sécurité intrinsèque et peut, en outre, fonc-

tionner au choix, aussi bien avec des électrodes d'ioni-

sation qu'avec une cellule UV.

A cet effet, suivant l'invention, la tension aux bornes d'un second condensateur qui est connecté, avec

au moins une résistance de charge, à une source de cou-

rant continu, détermine l'état de commutation du dispo-

sitif de commutation; le commutateur à seuil, destiné à assurer la décharge du premier condensateur monté en série avec le détecteur de flamme, active des premier et

second circuits de décharge; le premier circuit de dé-

charge sert à l'inversion de charge du second condensa-

teur et est constitué par un montage en parallèle dudit second condensateur avec une diode limitant la grandeur de la tension inversée en polarité par l'intermédiaire de celui-ci, par une résistance, et par un commutateur

sensible à la tension interrompant le processus d'inver-

sion de charge; enfin, une résistance déterminant la durée de décharge résiduelle du premier condensateur

est disposée dans le second circuit de décharge.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de

la description détaillée qui suit et à l'examen des des-

sins Joints qui en représentent, à titres d'exemples non

limitatifs, deux formes d'exécution.

Sur ces dessins:

- la figure 1 représente un montage de contrô-

leur de flammes comprenant un premier circuit de commu-

tation à détecteur de rayons ultraviolets dit ci-après "détecteur UV", et

- la figure 2 représente un montage de contrd-

leur de flammes analogue comportant un second circuit de

commutation à détecteur UV.

Les montages décrits ci-après, dont on décrira tout d'abord de façon détaillée celui de la figure 1,

sont essentiellement constitués par les parties de mon-

tage suivantes assemblées selon la fonction qu'elles doivent remplir:

Un circuit de détecteur 1-avec génération d'im-

pulsions qui peut fonctionner, soit avec un détecteur d'ionisation 2, soit avec un détecteur UV 3; un circuit

de relais indicateur de flamme 4; ainsi que des cir-

cuits de commutation 5 (figure 1) ou 6 (figure 2) pou-

vant être utilisés au choix dans le cas d'un fonctionne-

ment avec un détecteur UV.

Le circuit de détecteur 1, décrit ci-après en référence à la figure 1, est constitué par le montage en série, alimenté par une tension alternative U1, d'un

détecteur de flamme, qu'il s'agisse du détecteur d'ioni-

sation 2 ou du détecteur UV 3, avec un premier conden-

sateur 7. La tension alternative U1 est prélevée sur un premier enroulement secondaire 8 d'un transformateur

secteur 9 et est conduite, au moyen d'un premier conduc-

teur 10, à la terre et-aux deux détecteurs 2 et 3, tandis

qu'un conducteur omnibus 11 sert de second conducteur.

Le condensateur 7 relie le conducteur omnibus 11, d'une part, par l'intermédiaire d'une résistance de protection 12, au détecteur d'ionisation 2 et, d'autre part, par l'intermédiaire d'une diode zener 13 et d'une résistance

14, au détecteur UV 3. La suite de la description de la

figure 1 concernera tout d'abord l'utilisation du détec-

teur d'ionisation 2.

Grâce à l'effet de redressement d'une flamme, il apparait, aux bornes du condensateur 7, une tension

continue, dont la polarité est positive du côté du con-

ducteur omnibus 11.

Au conducteur omnibus 11 est relié un second condensateur 15, connecté par son autre côté à une

source de tension continue positive par rapport au con-

ducteur omnibus 11 et qui sera décrite plus loin, par

l'intermédiaire de deux résistances de charge 16 et 17.

Avec le condensateur 15 est montée en parallèle une

diode 18 qui assure un blocage contre la tension conti-

nue ci-dessus mentionnée. Le point de Jonction de la diode 18 avec le second condensateur 15 et la résistance

de charge 16 constitue une entrée 19 du circuit de re-

lais indicateur de flamme 4.

La tension aux bornes du premier condensateur 7 est surveillée par un commutateur à seuil basculant 74, essentiellement constitué par deux transistors 20 et

21 et par une diode zener 22. Le chemin collecteur-

émetter du premier transistor 20-est monté en parallèle

avec le premier condensateur 7, en série avec deux résis-

tances 23 et 24, tandis que sa base est connectée, par

l'intermédiaire de la diode zener 22 au conducteur omni-

bus 11. Il est, en outre, prévu, en partant du point de jonction 25 des deux résistances 23 et 24, un montage en série du chemin émetteurcollecteur du second transistor 21 et d'une résistance 26, montage qui aboutit au côté négatif du condensateur 7. La base du premier transistor

est en outre reliée au côté de la résistance 26 con-

necté au second transistor 21, tandis que la base dudit second transistor 21 est reliée à la jonction entre la résistance 23 et le premier transistor 20. Entre le point

de Jonction 25 et l'entrée 19 du circuit de relais indi-

cateur de flamme 4 est en outre prévu un montage en série

d'une autre diode zener 27 avec une résistance 28.

Avant d'indiquer le mode de fonctionnement du montage de circuit détecteur décrit, on examinera tout

d'abord le circuit de relais indicateur de flamme 4.

L'alimentation de ce circuit s'effectue à partir de la source de tension continue déjà mentionnée précédemment, qui est constituée par un second enroulement secondaire 29 du transformateur-secteur 9, par une diode 30 et par

un condensateur de filtrage 31, et dont le potentiel néga-

tif est lié au conducteur omnibus 11. La source de ten-

sion continue alimente le circuit de relais indicateur

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de flamme 4 par l'intermédiaire d'une résistance de charge 32 et d'un conducteur d'alimentation 33. Entre le conducteur d'alimentation 33 et le conducteur omnibus 11 est prévu un circuit contenant un relais indicateur de flamme 34 formé de deux chemins de courant de polari-

tés opposées, qui comprennent un condensateur commun 35.

Le premier chemin de courant, qui correspond au sens de débit de courant de la source de tension continue, est constitué par le montage en série d'une première diode 36, d'un premier enroulement 37 du relais indicateur de

flamme 34, d'une seconde diode 38 et du condensateur 35.

Le second chemin de courant comprend à nouveau le con-

densateur 35, une troisième diode 39, un second enroule-

ment 40 du relais indicateur de flamme 34 et une quatriè-

me diode 41, qui sont tous montés en série.

Le relais indicateur de flamme 34 comporte des contacts de commutation non représentés sur les figures, au moyen desquels il indique, lorsqu'il est à l'état excité, la présence d'une flamme. Ses enroulements 37 et 40 associés chacun à l'un des deux chemins de courant sont calculés de telle manière que seul l'un des deux chemins de courant peut assurer l'excitation du relais indicateur de flamme 34, tandis que l'autre chemin de courant fournit uniquement un courant de maintien pour

le relais indicateur de flamme 34.

Dans l'exemple considéré, seul le courant de

décharge du condensateur 35, passant sur le second che-

min de courant 35, 39, 40, 41, peut provoquer l'excita-

tion du relais indicateur de flamme 34, tandis que le courant de charge du condensateur 35, passant sur le

premier chemin de courant à travers le premier enroule-

ment 37, ne peut maintenir le relais indicateur de flam-

me 34 excité que pendant une période de temps limitée.

Le circuit de relais indicateur de flamme 4 comprend en outre un dispositif de commutation, constitué par une bascule comprenant trois transistors 42, 43, 44 et dont l'entrée 19 forme le côté du condensateur 15 relié par les résistances 16 et 17 à la source de tension continue 29, 30, 31. Le transistor de sortie 44 de la bascule est relié par son chemin collecteur-émetteur au conducteur d'alimentation 33 et au conducteur omnibus 11 et court-circuite, dans son état conducteur, le circuit

contenant le relais indicateur de flamme 34. Le transis-

O tor de sortis %4 a ses pties orientés de telle manière

qu'il prélève la tension d'alimentation par l'intermé-

diaire du premier chemin de courant 36, 37, 39, 35 et l'applique à la résistance de charge 32 tout en fermant en même temps le second chemin de courant 35, 39, 40,

3 41 pour la décharge du condensateur 35.

Le second transistor 43 est monté en parallèle

par son chemin collecteur-émetteur avec le chemin col-

lecteur-base du transistor de sortie 44. La base du second transistor 43 est reliée, par l'intermédiaire d'un ) diviseur de tension constitué par deux résistances 45 et 46, au point de Jonction entre les résistances 16 et 17 et, par conséquent, à la source de tension continue 29, , 31. Le premier transistor 42 relie, dans son état InducA R par son chemin collecteur-émetteur, le point ie entre les résistances 45 et 46 du diviseur de tension au conducteur omnibus 11. Sa base forme

l'entrée 19.

Dans la disposition décrite, la polarité de la tension aux bornes du second condensateur 15 détermine l'état de commutation instantané des trois transistors

42, 43, 44,

Lorsqu'on utilise le détecteur d'ionisation 2, le dispositif décrit fonctionne comme suit: Lors du branchement du transformateur 9 sur une tension de secteur, les condensateurs 15 et 35 se chargent. Le condensateur 15 situé à l'entrée 19 de la

bascule 42, 43, 44 est chargé en environ 25 ms et assu-

re, dans cet état, le blocage du transistor de sortie 44. Le condensateur 35 disposé dans le circuit du relais indicateur de flamme 34 peut, en conséquence, se charger par l'intermédiaire des diodes 36 et 38 et du premier enroulement 37 du relais indicateur de flamme 34. Le courant qui passe ainsi à travers l'enroulement 37 ne 0 suffit pas ur exciter le relais indicateur de flamme 34.

Dès qu'une flamme apparait au détecteur d'ioni-

sation, le premier condensateur 7 se charge en environ 0,5 seconde jusqu'à la tension de seuil supérieure du commutateur à seuil 74, c'est-à- dire jusqu'à ce que la tension d'amorçage soit atteinte aux bornes de la diode

zener 22. Alors, le premier transistor 20 devient con-

ducteur et, grâce au circuit de réaction positive, le

second transistor 21 devient également brusquement con-

ducteur. Ces deux transistors activent des premier et

second circuits de décharge du premier condensateur 7.

Le premier circuit de décharge sert à assurer une inversion de charge du second condensateur 15, moyennant quoi un courant de décharge partant du premier condensateur 7 retourne à celui-ci par l'intermédiaire du second condensateur 15, de la résistance 28, de la diode zener 27, de la résistance 23 et du transistor , La tension directe de la diode 18 limite la tension

de charge du second condensateur 15. Dès que le conden-

D sateur 7 s'est suffisamment déchargé pour que la tension aux bornes de la diode zener 27 servant de commutateur sensible à la tension tombe audessous de sa tension

d'amorçage, une nouvelle inversion de charge du conden-

sateur 15 à son état initial se produit.

Le second circuit de décharge plus longtemps activé du premier condensateur 7 passe par la résistance 24 qui détermine essentiellement la durée de décharge résiduelle, par la résistance 23 et par le transistor 20. Dès que la chute de tension aux.bornes de la résis- tance 23 tombe au-dessous de la tension émetteur-base

maintenant conducteur le transistor 21, les deux tran-

sistors 21 et 20 rebasculent à leur état initial en raison de la réaction positive entre eux et rendent de nouveau de circuit de décharge fortement ohmique. La valeur de la résistance 24 n'est pas critique et elle

doit uniquement être assez faible pour pouvoir déchar-

ger suffisamment le premier condensateur 7 jusqu'au

rebasculement des transistors 20 et 21.

Dès que les transistors 20 et 21 se rebloquent, et en supposant que la flamme soit encore présente, le

condensateur 7 se recharge et le processus recommence.

L'inversion de charge décrite du second conden-

sateur 15 assure un blocage du-transistor d'entrée 42

du circuit de relais indicateur de flamme 4. En consé-

quence, le second transistor 43 et le transistor de sortie deviennent conducteurs et le condensateur 35 se décharge par l'intermédiaire des diodes 39 et 41 et du second enroulement 40. Le relais indicateur de flamme 34 attire son armature et est ensuite maintenu excité pendant les 50 ma suivantes environ par le courant de décharge. Avec l'achèvement de l'inversion de charge du second condensateur 15, la polarité imposée par la source de tension 29, 30, 31 se rétablit à l'entrée 19 en 50 ma environ, temps qui est réglable au moyen de la

-résistance 16. Le transistor d'entrée 42 redevient con-

ducteur et, par conséquent, le transistor de sortie 44 se rebloque. Le premier chemin de courant chargeant le condensateur 35 est de nouveau activé et maintient le

relais indicateur de flamme 34 excité.

L'état de charge du condensateur 7 influencé par le détecteur de flamme 2 entraIne, comme décrit précédemment, une inversion de charge du condensateur 15 qui se produit à un rythme déterminé influencé par

le détecteur de flamme. L'état de charge variant con-

tinuellement du condensateur 15 assure de son côté, dans le circuit de relais indicateur de flamme 4, une commutation au même rythme du transistor de sortie 44, moyennant quoi le relais indicateur de flamme 34 peut rester excité. Pour assurer cela, le temps qui s'écoule entre deux décharges successives du condensateur 35 doit être au maximum d'environ 900 ms, sinon l'on tombe au-dessous du courant de maintien du relais indicateur

de flamme 34. De même, le temps de décharge du conden-

sateur 35 ne doit pas être notablement inférieur à 50 ms car, autrement, le condensateur 35 serait insuffisamment

déchargé pour la recharge ultérieure.

Pour assurer le rythme nécessaire, il est avan-

tageux que le temps de passage du courant dans le pre-

mier circuit de décharge du condensateur 7 soit court

par rapport au temps de passage du courant dans le se-

cond circuit de décharge, et que le rapport des durées d'action respectives de ces courants soit au moins de 1:10. Dans l'exemple considéré, l'inversion de charge du condensateur 15, produite par le premier circuit de décharge, s'effectue en environ 2 ms, tandis que la

décharge du condensateur 7 est interrompue après erivi-

ron 30 ms, du fait qu'on tombe au-dessous de la tension

de seuil inférieure du commutateur à seuil 74.

Etant donné que chaque composant du montage participe à l'établissement du cycle de charge et de décharge décrit, toute défaillance des indiquée par une perturbation de ce cycle et, par conséquent, par une retombée du relais indicateur de flamme 34. La sécurité

intrinsèque exigée est ainsi obtenue.

Dans la description ci-dessus, on est parti de

l'hypothèse que le détecteur de flamme est un détecteur d'ionisation. Ce qui va suivre se rapporte à l'utilisa- tion d'un détecteur UV 3. Celui-ci est constitué par une cellule UV 47, avec laquelle une diode 48 et une résistance de protection 49 sont montées en série. Comme le montage en série du détecteur UV 3 avec le circuit de détecteur 1 relativement fortement ohmique n'assure pas une décharge lumineuse univoque de la cellule UV 47, le condensateur 7 et le commutateur à seuil 74 monté en parallèle avec ledit condensateur 7 sont shuntés par

une résistance de dérivation 50.

La diode zener 13 montée dans le conducteur d'entrée du détecteur UV 3, d'une part empêche une

décharge du condensateur 7 par l'intermédiaire des résis-

tances 13, 14 et 50 pendant les pauses du courant et, d'autre part, rend impossible une simulation de flamme par une tension alternative distribuée sur un conducteur

de détecteur au besoin très long. De telles tensions dépas-

sent largement la tension de zener et, par conséquent,

sont dérivées.

Lorsqu'une flamme est présente, le courant de

charge commandé par la cellule UV 47 du circuit de dé-

tecteur 1 est en tout état de cause, en dépit de la résistance de dérivation 50, encore plus grand que le courant de maintien du commutateur à seuil 74. Dans ce cas, il y a lieu de s'assurer qu'après la charge du premier condensateur 7, aucune impulsion de courant ne parvient plus au condensateur 7. On utilise à cet

effet, le circuit de commutation 5 ou 6, qui est capa-

ble de supprimer temporairement le courant de charge commandé par la cellule UV 47 et appliqué au premier condensateur 7 au rythme des transistors 42, 43, 44 du

circuit de relais indicateur de flamme 4.

Dans l'exemple de la figure 1, on utilise, conjointement avec le circuit de commutation 5 limité par une ligne en trait interrompu, un dispositif 51 occultant le rayonnement appliqué à la cellule UV 47 pour supprimer temporairement le courant de charge du premier condensateur 7. Sur la trajectoire des rayons se trouvent un diaphragme fixe 52 et un volet mobile 53,

qui peut être déplacé par un électro-aimant 54 pour re-

couvrir l'ouverture du diaphragme. Les parties ci-dessus mentionnées du dispositif 51 sont toutes logées dans un bottier formant le détecteur UV 3. L'un des conducteurs d'excitation de l'électro-aimant 54 est relié au pôle plus de la source de courant continu 29, 30, 31. Dans le second conducteur d'alimentation de l'électro-aimant

54 qui est relié au pôle moins, c'est-à-dire au conduc-

teur omnibus 11, se trouve le parcours collecteur-émetteur d'un transistor de sortie 55, d'une bascule constituée par deux transistors 55 et 56. Dans cette bascule, le

chemin base-émetteur du transistor de sortie 55 est mon-

té en parallèle avec le chemin collecteur-émetteur du transistor d'entrée 56, tandis que les deux émetteurs sont connectés au conducteur omnibus 11. La base du transistor de sortie 55 est connectée, conjointement

avec le collecteur du transistor d'entrée 56, par l'in-

termédiaire d'une résistance commune 57, au pôle plus de la source de courant continu 29, 30, 51. La base du transistor d'entrée 56 est reliée, par le montage en série d'une résistance 58 avec une diode zener 59 et avec un condensateur 60, au conducteur omnibus 11. Par une prise intermédiaire entre le condensateur 60 et la diode zener 59, le condensateur 60 est en outre monté en parallèle avec une résistance de charge 61 et avec

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une diode 62 shuntant ladite résistance de charge 61, entre le conducteur d'alimentation 33 et le conducteur omnibus 11 et, par conséquent, avec le circuit 35 à 41 contenant le relais indicateur de flamme 34. Le montage en série du condensateur 60 avec la résistance de charge

61 ou la diode 62 peut, par conséquent, être court-

circuité, conjointement avec le circuit 35 à 41 contenant le relais indicateur de flamme 34, par le transistor de

sortie 44.

L'état de commutation de la bascule 55, 56 et, par conséquent, également la position du volet 53 dans le détecteur UV 3, dépendent de la tension aux bornes

du condensateur 60. A l'état de repos, c'est-à-dire ini-

tialement sans rayonnement UV (ultraviolet), le conden-

sateur 60 se charge en environ 300 ms à la somme de la tension de zener de la diode zener 59 et de la chute de

tension aux bornes du chemin base-émetteur du transis-

tor 56, moyennant quoi le transistor d'entrée 56 est

conducteur tandis que le transistor de sortie 55 est blo-

queé. Le diaphragme 52 est alors ouvert. Une diode 63, montée en parallèle avec l'électro-aimant 54, protège

le transistor 55 contre les surtensions.

Dès que des impulsions de courant apparaissent dans la cellule UV 47, le condensateur 7 commence à se charger, à l'effet de quoi les impulsions de trois

demi-ondes de la tension alternative d'alimentation suf-

fisent déjà. Les impulsions ne doivent pas nécessaire-

ment apparaître de façon continue et elles peuvent, dans

le cas d'une source de radiation faible, apparaître éga-

lement séparément en un délai de 600 ms et, néanmoins, être encore exploitées comme signal pour l'indication d'une flamme, comme décrit plus loin. On voit d'après cela que, parmi les trente demi-ondes'apparaissent en 600 ms à une fréquence de 50 Hz, 10 %c seulement suffisent déjà pour une identification de flamme. Cela constitue un avantage décisif du contrôleur de flammes décrit, dont la sensibilité de détecteur UV est par conséquent

très grande.

Dès que la tension aux bornes du condensateur 7 atteint, dans le circuit de détecteur 1, la tension

de déclenchement de son commutateur à seuil 74, l'inver-

sion de charge du condensateur 15 déjà décrite précédem-

ment est déclenchée. Cela provoque une réponse de la bascule dans le circuit de relais indicateur de flamme 4, et son transistor de sortie 44 devient conducteur, ce qui a deux conséquences: En premier lieu, le courant de décharge résultant du condensateur 35 passant sur un chemin de courant par l'intermédiaire de l'enroulement 40 a pour effet que le relais indicateur de flamme 34 attire son armature et, en second lieu, le condensateur

se décharge _.ns le circuit de commutation 5. La bas-

cule de celui-ci répond, l'électro-aimant 54 est excité et le volet 53 occulte le rayonnement UV. Aucun autre apport de charge au condensateur 7 ne se produit et la décharge de ce condensateur se termine après environ

ms par un rebasculement du commutateur à seuil 74.

Par ailleurs, le montage est agencé de telle manière

que, même à partir de bonnes cellules UV 47, immédiate-

ment après la disparition du rayonnement UV, une ou deux impulsions de courant peuvent encore apparaître sans que l'inversion de charge du condensateur 15 et,

par conséquent, l'ensemble du cycle, soient perturbés.

En revanche, le cycle de charge et de décharge dans le circuit de relais indicateur de flamme 4 est perturbé si, pendant le recouvrement de la cellule d'une durée d'environ 300 ms par le volet 53, la cellule UV 47

engendre néanmoins des impulsions de courant apparais-

sant irrégulièrement, phénomène qui se produit avec des cellules UV vieillissantes. Alors, le relais indicateur

de flamme 34 retombe, même si la flamme brûle correcte-

ment. Lors d'un fonctionnement non perturbé, le relais indicateur de flamme 34 reste excité pendant un temps de répétition de la décharge du condensateur 35 compris entre 350 et 950 ms environ. Dès que ce temps est dépassé ou s'il n'est pas atteint, le relais retombe. Grace au circuit de commutation 5 décrit, un autre avantage du

dispositif - Gide en ce,u'en dépit d'une grande sensi-

bilité de détecteur, tout défaut, tant dans le circuit de commutation 5 que dans la cellule UV 47 elle-même, est indiqué à tout moment et donc aussi pendant le fonctionnement, très rapidement, à savoir en l'espace

de moins d'une seconde après son apparition. Par consé-

* quent, le dispositif décrit convient particulièrement bien pour une installation restant en service en permanence,

En revanche, le contrôleur de flammes de la fi-

gure 2, qui fonctionne par surveillance UV (de rayonne-

ment ultraviolet) n'est à sécurité intrinsèque que dans des installations à fonctionnement intermittent, car il ne se produit pas de masquage répétitif de la cellule UV 47. Le détecteur UV 3 peut, toutefois, êtreréalisé avec une construction plus simple. Le montage est, en ce qui concerne ce qui a été dit pour le détecteur UV 3 et à l'exception du circuit de commutation 6 contenu dans le cadre en trait interrompu, exactement identique à celui de la figure 1. Le circuit de commutation 6 sert, comme

le circuit de commutation 5 de la figure 1, à la sup-

pression temporaire du courant de charge supplémentaire du condensateur 7, mais cette suppression est assurée par des moyens purement électriques. Par conséquent,

les organes mobiles disparaissent.

Le circuit de commutation 6 est constitué par un transistor 64 monté en parallèle par son chemin émetteur-collecteur avec le premier condensateur 7, transistor dont le collecteur est relié à la jonction entre la diode zener 13 et la résistance 14 et dont l'émetteur est connecté au conducteur omnibus 11. Un condensateur 65 est monté en parallèle avec le chemin

base-émetteur du transistor 64. A cet effet, le conden-

sateur 65 est relié,par l'un de ses côtés, au conducteur omnibus 11 ett par son autre côté, par l'intermédiaire d'une diode _êner 66 et L'une résistance 67, à la base du transistor 64. Le chemin base-émetteur de celui-ci est en outre branché en parallèle avec une diode 73 dont

l'orientation des pôles est opposée à celle de ce chemin.

En outre, le condensateur 65 est également monté en parallèle avec le circuit contenant le relais indicateur

de flamme 34, en série avec une résistance 68, avec la-

quelle une diode 69 est de son côté montée en parallèle, ainsi qu'avec une autre résistance 70. Le condensateur peut, en conséquence, également être court-circuité, conjointement avec le circuit du relais indicateur de flamme 34, par le transistor de sortie 44 du circuit de relais indicateur de flamme 4. De la base du transistor 64 part un autre montage en série d'une résistance 71 et

d'une diode 72 aboutissant à la connexion de l'enroule-

ment 29 alimentant le conducteur omnibus 33. En outre, la diode 72 a ses pôles orientés de telle manière que les demi-ondes agissant sur la base du transistor 64 soient en phase avec les demi-ondes traversant la cellule

UV 47.

Le circuit de commutation 6 décrit fonctionne

comme suit: Dans l'état de préparation au fonctionne-

ment, c'est-à-dire alors qu'aucune flamme n'est encore

présente; le condensateur 65 se charge, par l'intermé-

diaire des résistances 68 et 70, à partir de la source de tension 29, 30, 31. La tension de charge est limitée par la chute de tension à travers la diode zener 66, la résistance 67 et la diode 73. Pendant les demi-ondes négatives appliquées à la diode 72, une partie seulement du courant alimentant la diode 73 s'écoule à travers la résistance 71 et la diode 72, de sorte que le transistor 64 est toujours bloqué. Après l'apparition d'une flamme, le transistor 64 monté'en parallèle avec le circuit de détecteur 1 n'influence donc pas tout d'abord la mise en charge du cor_isateur 7.:1 se déroule le même processus que celui qui a été décrit pour la figure 1. La charge du condensateur 15 est inversée et le transistor de sortie

44, d'une part ferme le circuit de décharge du condensa-

teur 35, de sorte que le relais indicateur de flamme 34 attire son armature. D'autre part, le transistor 44 décharge le condensateur 65 par l'intermédiaire de la

diode 69 et de la résistance 70. Par suite, chaque demi-

onde pendant laquelle la diode 72 est conductrice peut

maintenant engendrer un courant de base dans le transis-

tor 64, de sorte que celui-ci devient périodiquement conducteur. Ces demiondes de courant de base sont en

phase avec les impulsions de courant de la cellule UV 47.

Le courant de la cellule UV ne parvient par conséquent plus au condensateur 7 mais est dérivé directement par

le chemin collecteur-émetteur du transistor 64. Le con-

densateur 7 peut ainsi être déchargé, son commutateur à seuil 74 rebascule et l'ensemble du processus recommence

à se dérouler.

Le contrôleur de flammes- décrit offre l'avantage

supplémentaire de n'être constitué que par un seul cir-

cuit d'amplificateur à sécurité intrinsèque avec un seul relais, circuit qui peut être utilisé aussi bien pour des détecteurs d'ionisation que pour des détecteurs UV et grâce auquel, même avec un détecteur UV auquel une

sécurité intrinsèque est assurée par un masquage pério-

dique, on peut encore obtenir de grandes sensibilités de détecteur. Grâce au changement d'état continuel décrit

des groupes de composants, on obtient une sécurité in-

trinsèque de tous les composants. Toute défaillance d'un composant quelconque fait en effet retomber le relais

indicateur de flamme.

Gràce aux taux d'impulsion choisis volontaire-

ment grands des cycles de charge et de décharge respec-

tifs des di.:2s circuits et parce que leurs fréquences

de rythme sont partout largement extérieures aux fréquen-

ces de secteur de 50 Hz, le risque d'une simulation de flamme par suite des distributions de tension alternative à l'entrée de l'amplificateur, en pratique la plupart

du temps inévitables, est entièrement exclu.

L'utilisation avantageuse des montages décrits

avec des détecteurs UV ne limite pas l'invention à l'em-

ploi de ce seul type de détecteur et lesdits montages peuvent également fonctionner, moyennant une adaptation

appropriée, avec une photorésistance.

Claims (5)

REVENDI C A T I ONS

1. - Contrôleur de flammes, pour la surveil-

lance de lammes dans des braleurs à mazout ou à gaz, constitué par un montage en série qui reçoit une tension alternative et qui comprend un condensateur (7') et un détecteur de flamme (2,3); par un commuta- teur à seuil (74) influencé par la tension aux bornes

du condensateur (7) et qui, lorsque son seul de commu-

tation est atteint, produit un signal d'excitation

d'un relais indicateur de flamme (34); par un dis-

positif de commutation (42,43,44) destiné à assurer un blocage périodique du signal d'excitation du relais de détection de flamme (34) et une décharge simultanée du condensateur (7) monté en série avec le détecteur

de flamme (2,3); et par un circuit de relais indica-

teur de flamme (35 à 41), qui ne peut maintenir le relais indicateur de flamme (34) dans sa Position

indicatrice de flamme qu'au moyen d'un signal alter-

natif, ledit contrôleur de flammes étant caractérisé

en ce que la tension aux bornes d'un second condensa-

teur (15) connecté,. avec au moins une résistance de charge (16,17), à une source de courant continu (29, ,31) détermine l'état de commutation du dispositif de commutation (42,43,44), et en ce que le commutateur à seuil (74), pour assurer la décharge du premier condensateur (7) monté en série avec le détecteur de flamme (2,3) active des premier et second circuits

de décharge (15,18,28,27,23,20 ou 24,23,20), le ore-

mier circuit de décharge (15,18,28,27,23,20) servant

assurer une inversion de charge du second condensa-

teur (15) et étant constitué par un montage en paral-

lèle du second condensateur (15) avec une diode (18) limitant la grandeur de la tension de polarité ( ú'0ú'6g) anu )uoo uolsua% ap aoinos el ap; ueunoo np eAussed ap sues re puousia.oo Tnb '(çú'8ú'LC'9 ) aaTwadc a- %uop suTWal4o '(g) unmwoo fnalesuepuoz un usauaspjd sapsoddo sa;Tulod op ( L''07'6 '5f: g5 89'1ú'9 ) %uuanoo ap suTaqo xnap ap awioj %sa (17C) O eXuiljl op ana-,.vzTpuT sTuIle el luuelauoo ( 0 q +Iú) %fnoDTo al anb ao ua asTjaqouelo 'ú uoî TpuaAaaJ il;ueAfns sawwel$ ap lnaIqjguoD - *t7 *; aaAno %sa (t7-l) aTaos ap Jna;%:nwmoo al '(Lt'0{ 6Z) nu;tuoo xueinoo ap aoinos el ap.aTad p (g5) ana% 5z -esuapuco np a oq 3p %,I suep 'anb sTpue. (i7ç) aWmlj ap anaeoTpu! sTulai aI %ueuauoo (L4 E) TnoFTo ael aTnoa T-; no ' Dnafonpuoo W,3I '(77) aT;gOS ap Jna.e;nmmoo al %uop;a '(( '0 '6Z) ênuTuoo uoTsua% ap azanos el u aeaTll (Sl) Jnausuapuoo Oe np uoTxauuoo el amao; (61) eapj9ual uop '(7j7'ú'747) flnoseq aun %sa (gL) naetsuapuoo puooas np saujoq xne uoTsuae B 9Tp a;.lod MI e aIqTsuaS uo;Tenmmoo ap JTTsodsTp ael anb ao ue asTiglouJ8o 'L uoT;zoTpuaoal el %ue1Ans samIul; ap jn.aqlJuoD - Sl

*oL-[ SUOL:u nB p D ueV.9 s4ualnoo sao ap uoTq.

-oeip sieaan Sap:zlOddua l 3i (oz'úz'tz) a2jB1ÉpP op nouTo puooas al Su2p; ueinov np a2essed np eainp i %=odue= <Id aqunoo zSe (OE'úZ'LE'SZ 8M 2qoa3p ap %Tno.Io JaTlada I suBp Uz anoD npp Mssed OL ap apinp el anb ao ua asTaJ;oeJo '4L uoTIo;puAaaJ e: %UvATns swwelj ap anaTQjuoD - 'z *(L) Jnamsuepuoo jeTWaJa np aIilnpTsgi ea2qoap Op eaanp eM %uVuTm.za9p (17ZE) aoUSTs -9a aun aasodsTp;sa (oZ'úZ'i8) ejqoazp ap %;Tno To puooas el suep 'anb sTpuu% 'a2aqo ap uoTsxaAuTp snssaeood el %uddmozauT;a uoTsuae; el e alqTsuas (Le) ina;e;nmoo un jd;a '(8Z) aoue;sIsai aun jud (5L) ina3; suepuoD puooas %pnp seu.oq xne GaSJaAUT 9LS8fZ2 est constitué par le montage en série d'un premier enroulement (37) du relais indicateur de flamme (34), d'au moins une diode (36,38) et du condensateur (35), tandis que, dans le second chemin de courant (35,39, 40,41), au moins une autre diode (39,41) et un second enroulement (40) du relais indicateur de flamme (34) sont montés en série avec le condensateur (35) et, en

ce que seul l'un res deux chemins de courant peut as-

surer l'excitation du relais indicateur de flamme (34), tandis que l'autre chemin de courant fournit exclusivement un courant de maintien pour le relais

indicateur de flamme (34).

5. - Contrôleur de flammes suivant la

revendication 4, caractérisé en ce que seul le cou-

rant de décharge du condensateur (35), passant sur le second chemin de courant (35,39,40,41) lorsque le

commutateur de sortie (44) est fermé, assure l'exci-

tation du relais indicateur de flamme (34), tandis que le courant de charge du condensateur (5) Dassant sur le premier chemin de courant (36, 37,38,35) à travers le premier enroulement (37) ne Deut maintenir le relais indicateur de flamme (34) exité que rendant

un laps de temps limité.

6. - Contrôleur de flammes suivant l'une

des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le

détecteur de flamme (2) est un détecteur d'ionisa-

tion. 7. - Contrôleur de flammes suivant l'une

des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le

détecteur de flamme est une cellule UV (47), en ce

qu'une résistance de dérivation (50) shunte le pre-

mier condensateur (7) et le commutateur à seuil (74) monté en parallèle avec ledit condensateur (7), et en ce qu'en outre il est prévu un circuit de commutation (5,6) agissant au rythme de la bascule (42,43,44) du circuit de relais indicateur de flamme (4) pour assurer une suppression temporaire du courant de charge du premier condensateur (7), courant qui esat commandé par la cellule UV (47). 8. - Contrôleur de flammes suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit

de commutation (5) comprend un dispositif (51) inter-

rompant le rayonnement appliqué à la cellule UV (47), dispositif.ui, au moyen d'une bascule (56,55) est commandé en fonction de la tension aux bornes d'un condensateur (60), en ce que le condensateur (60) est

monté en parallèle avec le circuit (34 à 41) compre-

nant le relais indicateur de flamme (34), en série avec au moins une résistance de charge (61) et avec une diode (62) shuntant la résistance de charge (61), et par conséquent, peut Gtre cmrt-circuité par le commutateur de sortie (44) disposé dans le circuit de relais indicateur de flamme (4), conJointement

avec le circuit (34 à 41) comprenant le relais indi-

cateur de flamme (34).

9. - Contrôleur de flammes suivant la revendication 7, caractérisé on ce que le circuit de commutation (6) est constitué, d'une part, par

un transistor (64) monté on parallèle, par son che-

min émetteur-collecteur, avec le premier condensateur (7) du circuit de détecteur (1)-et, d'autre part, pr un condensateur (65) monté en parallèle avec le circuit base-émetteur du transistor 64); en série

avec une diode zener (66), en ce qu'en outre le con-

densateur (65) est également monté en parallèle avec le circuit comprenant le relais indicateur de flamme

(34) et qui peut être court-circuité par le transis-

tor de sortie (44) du circuit de relais indicateur de flamme (4), en série avec au moins une résistance

(68,70), et avec une diode (79) shuntant la résistan-

ce (68), et en ce qu'enfin une diode (73) à orienta-

tion de pôles opposée à celle du chemin base-émetter du transistor (64) est connectée à chemin, tandis qu'en série avec une autre diode (72) une tension alternative agit sur la base du transistor (64) de telle manière que les demi-ondes de cette tension soient en phase avec les demi-ondes traversant la

cellule UV (.

10. - Contrôleur de flammes suivant la

revendication 7, caractérisé en ce que dans le mon-

tage en série du condensateur (7) avec le détecteur

UV (3) est disposée une diode zener (13).