FR2616888A1

FR2616888A1 - Detecteur de flamme a rayons ultraviolets

Info

Publication number: FR2616888A1
Application number: FR8808223A
Authority: FR
Inventors: Karl-Friedrich Haupenthal
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1987-06-22
Filing date: 1988-06-20
Publication date: 1988-12-23
Anticipated expiration: 2008-06-20
Also published as: IT1218079B; IT8820980A0; GB2206204B; FR2616888B1; DK168340B1; DK339888D0; DK339888A; CH672949A5; DE3723278A1; GB8814189D0; GB2206204A; DE3723278C2

Abstract

L'invention concerne un détecteur de flamme à rayons ultraviolets. Dans ce détecteur comportant un contrôleur de flamme 2 il est prévu un accumulateur de charge 16 formant source de tension pour une cellule à rayons ultraviolets 13 et munie d'un dispositif unidirectionnel de charge 14 pouvant charger l'accumulateur 16, dont la tension peut être abaissée à la tension de service de la cellule et dont le courant de charge Ic apparaît en tant que signal de sortie Ia. Application notamment aux détecteurs de flamme de brûleurs à mazout et à gaz.

Description

On utilise des détecteurs de flammes dans des ins-

tallations de combustion afin de déterminer si la flamme brû-

le correctement. Si la flamme s'éteint pendant le fonctionne-

ment, une série de mesures de sécurité doivent être prises immédiatement et notamment l'alimentation en combustible doit

être interrompue. D'une part les détecteurs de flammes ne doi-

vent en aucun cas délivrer un signal dans le cas de la pré-

sence d'une flamme, dans le cas o une telle flamme n'est pas

présente pendant un intervalle de temps prédéterminé, et d'au-

tre partilsdoivent posséderunelongue duréededisponibilité demise en oeu-

vre pour le contrôle de la flamme afin de signaler au moins une fois que "la flamme brûle" ou même dans le cas de fortes variations du rayonnement, pendant cet intervalle de temps prédéterminé. Il existe différents types de détecteur de flamme,

par exemple des détecteurs de flammes à ionisation et diffé-

rents détecteurs de flammes travaillant par voie photoélec-

trique. Parmi ces derniers, le détecteur de flamme à rayons ultraviolets, qui est sensible au -rayonnement ultraviolet, s'est affirmé dans de nombreux cas d'utilisation étant donné qu'il n'est pas sensible au rayonnement dans la plage visible ou dans la plage de l'infrarouge et peut être utilisé d'une manière équivalente pour le contrôle de flammes de combustion

du mazout et de flammes de combustion d'un gaz.

On fait fonctionner les détecteurs de flammes con-

jointement avec des contrôleurs de flammesqui traitent le si-

gnal du détecteur de flamme de manière à actionner ce qu'on appelle un relais d'absence de flamme, qui, dès que la flamme

* s'éteint, déclenche les mesures de sécurités alors nécessai-

res.

Dans différents cas, par exemple dans des instal-

lations possédant une flamme de brûleur pilote devant être

contrôlée séparément, il est nécessaire d'utiliser simultané-

ment un détecteur de flamme à rayons ultraviolets et un détec-

teur de flamme à ionisation. Etant donné que les détecteurs de flamme à ionisation doivent fonctionner avec une tension alternative, il est avantageux de faire fonctionner également

les détecteurs de flamme à rayons ultraviolets avec une ten-

sion alternative afin de ne prévoir dans le contrôleur de flam-

me qu'un seul type de tension d'alimentation.

Le composant sensible au rayonnement d'un détec-

teur de flamme à rayons ultraviolets, à savoir la cellule à rayons ultraviolets, possède une tension d'amorçage qui est

située entre 200 et 250 V et est par conséquent, dans le meil-

leur des cas, égale à 65 % de la tension maximale du réseau alternatif normal à 220 V. Le temps de disponibilité d'amorçage

d'une cellule à rayons ultraviolets est par conséquent forte-

ment limité dans le cas de l'alimentation avec la tension al-

ternative du réseau. C'est pour cette raison que l'on a déve-

loppé des circuits de détecteurs de flamme, dans lesquels la

cellule à rayons ultraviolet du détecteur de flamme fonction-

ne avec une tension continue (brevet allemandN 23 08 524), mais on ne peut pas raccorder simultanément un détecteur de

flamme à ionisation à de tels contrôleurs de flamme.

Les cellules à rayons ultraviolets'ont tendance,

lorsqu'elles vieillissent, à être le siège d'amorçage sponta-

nés non provoqués par un rayonnement ultraviolet. Ces amorça-

ges produisent le même signal que la présence d'une flamme.

Par conséquent il faut en permanence vérifier à nouveau si, dans un détecteur de flamme à rayons ultraviolets, un tel état défectueux est présent. Dans des installations de combustion,

dans lesquelles le brûleur marche selon un fonctionnement in-

termittent, le contrôle est exécuté pendant des pauses de com-

bustion et à cet effet aucun dispositif particulier n'est né-

cessaire. Dans des installations de combustion, qui fonction-

nent en continu, il faut prévoir des dispositifs automatiques

de contrôle qui déterminent, pendant la combustion de la flam-

me, si la cellule à rayons ultraviolets est parvenue dans cet

état de veillissement dangereux. Naturellement il faut égale-

ment contrôler le circuit électronique pour voir s'il ne si-

gnale pas par erreur une flamme lorsqu'une telle flamme n'est

pas présente.

Dans le brevet allemand 30 26 587 se trouve décrit, pour une installation de combustion, un détecteur de flamme à rayons ultraviolets, qui fonctionne avec une tension alter- native et dans lequel une diode est branchée en amont de la

cellule à rayons ultraviolets. Il est approprié pour des ins-

tallations de chauffage fonctionnant en permanence, lorsqu'on

l'équipe d'un obturateur qui s'ouvreetse ferme avec une fré-

quence nettement inférieure à la fréquence du réseau. Le dé-

tecteur de flamme n'est alors sensible que pendant la durée d'ouverture de l'obturateur. En outre il n'est sensible que

pendant l'intervalle de temps pendant lequel l'alternance dé-

livrée par la diode possède une tension supérieure à la ten-

sion d'amorçage de la cellule à rayons ultraviolets, et par conséquent sa durée de disponibilité pourl'amorçage n'atteint

qu'un pourcentage relativement faible de l'ensemble de la du-

rée de fonctionnement. Le circuit ne requiert aucune dépense importante en composants, mais sa durée de préparation pour l'amorçage est faible de sorte qu'il n'assure pas toujours

un fonctionnement sans perturbation.

L'invention a pour but de créer un détecteur de flamme à rayons ultraviolets qui fonctionne avec une tension alternative, tout en possédant la durée maximale possible de

disponibilité pour l'amorçage.

Ce problème est résolu grâce à la mise en oeu-

vre d'un accumulateur de charge utilisé comme source de ten-

sion pour la cellule à rayons ultraviolets et muni d'un dis-

positif unidirectionnel de charge, grâce auquel l'accumula-

teur de charge peut être chargé à la valeur maximale de la tension alternative, que la tension de l'accumulateur de charge peut être abaissée à la tension de combustion de la cellule à rayons ultraviolets par suite d'un amorçage de cette cellule et que le courant de charge de l'accumulateur

de charge apparaît en tant que courant de sortie du détec-

teur de flamme. Les autres revendications concernent des

formes de réalisation avantageuses.

Les formes de réalisation de l'invention sont re-

présentées à titre d'exemple sur le dessin.

La figure 1 représente un contrôleur de flamme à

rayons ultraviolets comportant un détecteur de flamme à ra-

yons ultraviolets d'un type usuel.

La figure 2 représente un détecteur de flamme à rayons ultraviolets conforme à l'invention, utilisable pour

le fonctionnement intermittent du brûleur.

La figure 3 représente un détecteur de flamme à rayons ultraviolets du type indiqué plus haut et dans lequel

le condensateur d'accumulation se charge à une tension supé-

rieure à la tension d'alimentation du détecteur de flamme.

La figure 4 représente des diagrammes de la tension

et du courant en liaison avec la figure 1.

La figure 5 représente des diagrammes de la ten-

sion et du courant en liaison avec la figure 2.

La figure 6 représente un détecteur de flammes à

rayons ultraviolets comportant un dispositif de contrôle au-

tomatique pour une installation de combustion fonctionnant

en continu.

La figure.7 représente un autre détecteur de flam-

mesà rayons ultraviolets de ce type.

La figure 1 représente à titre d'exemple un con-

trôleur de flamme 1, qui est relié à un détecteur de flamme 2 et à une source de tension alternative 3 alimentée par le réseau. Le contrôleur de flamme 1 comporte un amplificateur 4 sensible à une composante de tension continue et agissant sur un relais d'absence de flamme 5. Le contrôleur de flamme 1 est relié par des bornes 6 et 7 à la sortie du détecteur de flamme 2, par l'intermédiaire d'un cable. Entre la borne 7 et l'entrée de l'amplificateur se trouve disposé un réseau électrique constitué par exemple par un condensateur 8 et par deux résistances 9 et 10 et relié à la source 3 de tension

alternative. Le condensateur 8 et la résistance 10 sont bran-

chés réciproquement en parallèle entre la ligne d'alimenta-

tion située entre la borne 7 et l'amplificateur 4 et la ligne

d'alimentation aboutissant à la source 3 de tension alterna-

tive, et la résistance 9 est disposée en amont en direction

de la borne 7. Si le détecteur de flamme 2 délivre, àune fré-

quence suffisante, par l'intermédiaire du câble raccordé à la borne 7, des signalisations concernant la présence de la

flamme dans l'installation de combustion, le relais d'ab-

sence de flamme maintient l'alimentation en combustible.

Le détecteur de flamme 2 est raccordé par une bor-

ne d'entrée 11 et par une borne de sortie 12 au câble aboutis-

sant au contrôleur de flamme 1. Comme composants, le détec-

teur de flamme 2 comporte une diode redresseuse 14, une cellu-

le à rayons ultraviolet 13 et une résistance de travail 15, qui sont branchées en série entre la borne d'entrée 11 et la

borne de sortie 12. Cette réalisation correspond à celle re-

présentée dans le brevet allemand 30 26 787 et doit être con-

sidérée comme étant un étage amont pour les détecteurs de flam-

mes conformes à l'invention étant donné que, comme cela sera

indiqué plus loin de façon détaillée, son temps de disponibi-

lité pour l'amorçage ne satisfait pas aux conditions requises

du problème posé.

La figure 2 représente le détecteur de flamme 2 le plus simple, conforme à l'invention, pour une installation

de combustion qui ne fonctionne pas en continu. Dans ce dé-

tecteur, il est prévu comme source de tension pour la cellule à rayons ultaviolets 17 en aval de laquelle est branchée la résistance de travail 15, un condensateur d'accumulation 16 réalisé sous la forme d'un accumulateur de charge, relié à

une diode redresseuse 14 utilisée en tant que dispositif uni-

directionnel de charge et permettant de charger le condensa-

teur d'accumulation 16 à la valeur maximale positive de la

source de tension alternative d'alimentation 3. La diode re-

dresseuse 14.est située entre la borne d'entrée 11 et le point qui relie le condensateur d'accumulation 16 et la cellule à

rayons ultraviolets 13, c'est-à-dire dans le circuit de char-

ge du condensateur d'accumulation 16. Le circuit de décharge

du condensateur d'accumulation 16 est constitué par la cellu-

le à rayons ultraviolets 13 et par la résistance de travail 15.

Après un amorçage de la cellule à rayons ultravio-

lets 13, déclenché par le rayonnement ultraviolet de la flam-

me non représenté sur le dessin, la tension du condensateur

d'accumulation 16 s'abaisse au voisinage de la tension de com-

bustion Ub. Si pendant l'alternance positive de la tension alternative d'alimentation la cellule à rayons ultraviolets 13 est amorcée, après cette réduction de tension,le courant Ize de la cellule à rayons ultraviolets 13 est envoyé sous la forme d'un courant de sortie Ia du détecteur de flamme 2 au contrôleur de flamme 1 par l'intermédiaire de la borne de sortie 12. Dès que la cellule à rayons ultraviolets 13 n'est

pas amorcée lors de l'une des alternances positives ultérieu-

res, la recharge du condensateur d'accumulation 16 se produit,

auquel cas le courant de charge Ic du condensateur d'accumula-

tion 16 apparaît en tant que courant de sortie Ia du détec-

teur de flamme 2. Dans ce détecteur de flamme 2 un contrôle de l'autoamorçage de la cellule à rayons ultraviolets 13 ou un contrôle du courtcircuit du condensateur d'accumulation 16 doit s'effectuer pendant les pauses de combustion et par

conséquent ce détecteur ne-peut pas être utilisé pour des ins-

tallations travaillant en continu.

La figure 3 représente un détecteur de flamme 2 comportant un circuit en cascade, qui charge le condensateur

d'accumulation 16 à une tension supérieure à la valeur maxi-

male de la tension d'alimentation Un pour le détecteur de flam-

me 2. De même ce détecteur contient la cellule à rayons ultraviolets 13, la diode redresseuse 14 et une résistance de travail et le condensateur d'accumulation 16, comme dans le cas de la figure 2. En outre ce dispositif contient une *.7 première diode auxiliaire 17, qui est montée en shunt sur un

condensateur en cascade 17 dans la ligne d'alimentation re-

liant la borne 11 à la diode redresseuse 14, et une seconde diode auxiliaire 19 qui est située entre la borne de sortie 12 et un point situé entre le condensateur en cascade 18 et

la diode redresseuse 14.

On part du fait que tout d'abord les condensateurs 16,18 ne contiennent aucune charge et que par conséquent,

après l'application de la tension alternative, le condensa-

teur d'accumulation 16 est chargé pendant l'alternance posi-

tive par l'intermédiaire de la première diode auxiliaire 17 et de la diode redresseuse 14. Pendant l'alternance négative, le condensateur en cascade 18 est chargé par l'intermédiaire de la seconde diode auxiliaire 19 et est déchargé, pendant

l'alternance positive suivante, par l'intermédiaire de la dio-

de redresseuse 14 dans le condensateur d'accumulation 16. La tension aux bornes du condensateur d'accumulation 16 peut par conséquent augmenter jusqu'au double de la valeur maximale,

tant que la cellule à rayons ultrayiolets 13 ne s'amorce pas.

Par suite de la présence de la diode auxiliaire 17 branchée

en parallèle avec le condensateur en cascade 18, la composan-

te de courant continue nécessaire pour l'évaluation est obte-

nue dans le courant de sortie Ia du détecteur de flamme 2 lors-

que la cellule à rayons ultraviolets 13 s'amorce. Ce circuit

accroît l'écart, qui est trop faible dans le cas d'une ten-

sion inférieure à la tension du réseau, entre la tension aux

bornes du condensateur d'accumulation 16 et la tension d'amor-

çage Uz (figures 4 et 5) de la cellule à rayons ultraviolets

conforme à la figure 2 et améliore par conséquent la fiabili-

té de fonctionnement de l'installation. De même cette forme

de réalisation peut être utilisée uniquement pour des instal-

lations de combustion, qui ne fonctionnent pas en continu.

Le mode de fonctionnement du détecteur de flamme

de la figure 1 est représenté sur la figure 4 et celui du dé-

tecteur de flamme de la figure 2 est représenté sur la figure

5. Sur les diagrammes, la variation, qui apparaît sur les élec-

trodes de la cellule à rayons ultraviolets 13, dont la ten-

sion Uze est représentée sur la ligne supérieure tandis qu'un

courant de sortie Ia envoyé au contrôleur de flamme est re-

présenté au niveau de la ligne inférieure et, sur la figure , on a représenté un courant Ize circulant dans le circuit de la cellule à rayons ultraviolets en fonction du temps, sur

la ligne intermédiaire. Les repères désignés par a,b et c au-

dessus de la liane supérieure indiquent un "événement" cons-

titué par l'apparition d'un photon ultraviolet sur la cathode

de la cellule à rayons ultraviolets 13. Sur la ligne supé-

rieure on a en outre indiqué respectivement la tension d'amor-

çage Uz et la tension de combustion Ub de la cellule à rayons

ultraviolets 13 ainsi que la tension d'alimentation Un.

La tension d'alimentation Un représentée sur la

figure 4, qui se rapporte à la figure 1, est également appli-

quée, pendant son alternance positive, à la cellule à rayons ultraviolets 13, et tant qu'aucun rayonnement ultraviolet n'agit sur cette dernière, elle ne s'amorce donc pas. Si un rayonnement ultraviolet agit, qu'une flamme'est également présente, que la cellule à rayons ultraviolets 13 est dans sonétatdisponiblepour l'amorçage et que par conséquent la valeur

instantanée de la tension Uze aux bornes de la cellule à ra-

yons ultraviolets 13 est supérieure à sa tension d'amorçage Uz, la cellule peut s'amorcer et la tension Uze aux bornes de la cellule revient à la valeur de la tension de combustion

Ub et reste à cette valeur jusqu'à ce que la tension d'ali-

mentation Un tombe au-dessus de cette valeur, auquel cas la cellule à rayons ultraviolets s'éteint. Un courant de sortie Ia circule en direction du contrôleur de flamme 1, ce courant correspondant à la différence entre la valeur instantanée de la tension d'alimentation Un et la tension de combustion Ub

aux bornes de la cellule à rayons ultraviolets 13. Si un pho-

ton ultraviolet arrive à un instant indiqué par le repère c, instant auquel la cellule à rayons ultraviolets 13 n'est pas

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prête pour son amorçage, -cet événement n'est pas signalé.

C'est le cas pendant la durée de l'alternance négative de la tension d'alimentation Un et pendant l'intervalle de temps, pendant lequel la valeur instantanée de la tension Uze aux bornes de la cellule est inférieure à la tension d'amorçage

Uz, c'est-à-dire pendant plus de la moitié de la durée totale.

La durée de préparation pour l'amorçage du détecteur de flam-

me à rayons ultraviolets 2 de la figure 1 ne satisfait donc

pas aux exigences liées aux problèmes posés.

Dans le contrôleur de flamme de la figure 2, dont le comportement est représenté sur la figure 5, la tension

Uze aux bornes de la cellule est maintenue par le condensa-

teur d'accumulation 16 à la valeur maximale de l'alternance positive de la tension d'alimentation Un. Après un amorçage

de la cellule à rayons ultraviolets 13, provoqué par la com-

bustion de la flamme, elle s'abaisse jusqu'à la valeur de la

tension de combustion Ub et il circule dans la cellule un cou-

rant Ize, qui est enregistré en tant que courant de sortie

Ia du contrôleur de flamme 1 (figure 1). La tepsion aux bor-

nes du condensateur d'accumulation 16 reste la valeur de la tension de combustion Ub lorsque la cellule est amorcée en

permanence pendant les alternances positives. Mais si pen-

dant l'une des alternances positives immédiatement suivan-

tes il n'apparaît aucun événement, et que par conséquent il

ne se produit aucun amorçage de la cellule à rayons ultravio-

lets 13, le condensateur d'accumulation 16 est chargé par cet-

te alternance et conserve sa tension jusqu'à ce que la cel-

lule s'amorce à nouveau. Le courant de charge Ic, qui appa-

raît alors, est interprété en tant que courant de sortie Ia du détecteur de flamme 2 par l'amplificateur 4 (figure 1),

comme si un événement était intervenu pendant cette alternan-

ce positive de la tension d'alimentation Un. Dans le cas o les événements apparaissent tout d'abord uniquement pendant les alternances positives, ils sont signalés individuellement, mais pendant l'alternance positive immédiatement suivante,

dans laquelle n'apparait aucun phénomène, en principe la re-

charge du condensateur d'accumulation 16 est encore signalée

en tant qu'événement. Etant donné que cet événement se pro-

duit pendant un intervalle de temps très bref, à savoir pen-

dant la durée d'une période, après l'extinction possible de

la flamme, cette signalisation est sans signification.

Sous l'effet du stockage de la valeur maximale de

la tension d'alimentation Un dans le condensateur d'accumula-

tion 16, on obtient par conséquent un accroissement de la du-

réede disponibilité pour l'amorçage de ce détecteur de flamme 2. Non seulement, comme dans le cas du détecteur de flamme 2 de la figure 1, les événements désignés par les repères a

et b et intervenant pendant l'alternance positive de la ten-

sion d'alimentation Un sont signalés au, contrôleur de flamme 1, mais également l'événement, qui est repéré par la marque

c et n'apparaît pas pendant une alternance positive, est. si-

gnalé lorsque seul le condensateur d'accumulation 13 est alors

chargé à une tension supérieure à la tension d'amorcage Uz.

La signalisation de cet événement s'effectue à l'instant au-

quel l'alternance positive, qui intervient à la suite de l'ap-

parition d'un événement et pendant laquelle aucun événement n'apparaît, charge à nouveau le condensateur d'accumulation 16.

Si les évènements apparaissent suffisamment fré-

quemment pour qu'un amorçage de la cellule à rayons ultravio-

lets 13 ait lieu pendant chaque alternance positive, il n'exis-

te dans la pratique, du point de -ue du courant de sortie Ia, aucune différence entre un détecteur de flamme 2 conforme à la figure 1 et un détecteur de flamme conforme à la figure 2. Les deux détecteurs de flamme 2 sont alors situés dans un état de saturation. Les avantages du détecteur de flamme 2 conforme à la figure 2 se manifestent d'autant mieux que les

événements se situent plus rarement dans la durée de prépa-

ration pour l'amorçage du détecteur de flamme 2 de la figure 1, et qu'ils apparaissent au contraire pendant l'intervalle

de temps, pendant lequel la tension d'alimentation Un est in-

férieure à la tension d'amorçage Uz. Le dispositif de la fi-

* gure 2 fournit une durée théorique dedisponibilité pour l'amor-

çage, égale à 100 %.

Le détecteur de flamme 2 représenté sur la figure 6 convient pour des installations de combustion fonctionnant en continu. Il comporte une cellule à rayons ultraviolets 13, une diode redresseuse 14, une résistance de travail 15 et un condensateur d'accumulation 16, qui sont montés d'une manière analogue à ce qui est représenté sur la figure 2. En outre dans un trajet de rayonnement non représenté situé entre la

flamme et la cellule à rayons ultraviolets 13 se trouve dis-

posé un obturateur 2.0 qui-rterr.mptetli.bèmen alternance ce tra-

jet de rayonnement. La fréquence de travail de cet obturateur

20 est nettement inférieure à la fréquence de la tension d'ali-

mentation Un. Un dispositif de commutation fonctionnant entre le condensateur d'accumulation 16 utilisé comme accumulateur de charge et la cellule à rayons ultraviolets 13 est formé

par un thyristor 22 qui est branché et débranché par un in-

terrupteur 21 raccordé d'un côté à une tensi6n positive et

actionné en synchronisme par l'obturateur 20, par l'intermé-

diaire de la chaîne formant diviseur de tension et constituée

par une résistance additionnelle 23 et une résistance de fer-

meture de grille 24. Le condensateur d'accumulation 16 est par conséquent séparé de la cellule à rayons ultraviolets 13,

lorsque le trajet du rayonnement est fermé, de sorte que pen-

dant cet intervalle ce temps la cellule 13 est soumise unique-

ment à l'influence de la tension de l'alternance, délivrée par l'intermédiaire de la diode redresseuse 14. Une première diode 25 relie le condensateur d'accumulation 16 à la borne

d'entrée 11 du détecteur de flamme 2.

Le circuit fonctionne de la manière suivante: le condensateur d'accumulation 16 est chargé par l'intermédiaire

de la diode redresseuse 14 et de la première diode 25. Si l'ob-

turateur 20 est ouvert, l'interrupteur 21 est conducteur et par conséquent également le thyristor 22, et le détecteur de flamme 2 travaille pendant au moins plusieurs périodes de la tension d'alimentation Un, comme cela est représenté sur les

figures 2 et 5. Si l'obturateur 20 est fermé, la cellule à.

rayons ultraviolets 13 ne reçoit aucun rayonnement et par con- séquent aucun signal de sortie n'a besoin d'être délivré au contrôleur de flamme 1. Etant donné qu'alors le thyristor 22 est également bloqué, le condensateur d'accumulation 16 n'agit plus en tant que source de tension pour la cellule à rayons ultraviolets 13 étant donné que, également, la première diode

empêche la décharge du condensateur d'accumulation 16. Com-

me cela est représenté sur la figure 4, la cellule à rayons ultraviolets 13 est alors prête pour l'amorçage uniquement

pendant les intervalles de temps nettement plus courts, pen-

dant lesquels la tension d'alimentation Un est supérieure à

la tension d'amorçage Uz.

Il peut apparaître les défauts suivants, qui peu-

vent déclencher, dans ce cas, l'amorçage de la cellule à ra -

yons ultraviolets 13, bien que le détecteur de flamme 2 soit séparé de la flamme par l'obturateur 20: - La cellule à rayons ultraviolets 13 reçoit sporadiquement

des photons ultraviolets par dispersion, en raison de l'ab-

sence d'une étanchéité absolue de l'obturateur 20.

- La cellule à rayons ultraviolets 13 a vieilli et s'amorce spontanément sur la base de la tension appliquée ou bien

présente un court-circuit.

Dans le cas o le premier défaut apparaît, il n'est

signalé qu'un degré réduit au contrôleur de flamme 1 en rai-

son de la faible durée de disponibilité pour l'amorçage, lors-

que le condensateur d'accumulation 16 est débranché. Le con-

trôleur de flamme supprime de telles signalisations dans la

mesure o elles n'apparaissent pas trop fréquemment et con-

sidère que la cellule à rayons ultraviolets 13 et l'étanchéi-

té au rayonnement de l'obturateur 20 sont sans défaut tant que la fréquence des amorçages alors que l'obturateur 20 est

fermé atteint la valeur qui est nécessaire, lorsque l'obtura-

teur est ouvert, pour l'envoi de la signalisation "flamme pré-

sente". C'est alors seulement que le fonctionnement ultérieur du contrôleur de flamme 1 est interrompu. Ceci se produit par exemple dans le cas du second défaut indiqué ainsi que dans

le cas du court-circuit du condensateur d'accumulation 16.

Tous les autres défauts possibles réduisent simplement la du-

rée de préparation pour l'amorçage du détecteur de flamme 2.

La figure 7 représente un circuit modifié pour un

détecteur de flamme correspondant 2. Dans ce détecteur de flam-

me, le débranchement du condensateur d'accumulation 16 est déclenché par un interrupteur MOS-FET 26, dont la tension de

commande est formée directement à partir de la chute de ten-

sion de la seconde résistance de travail 31 située dans le circuit de la cellule à rayons ultraviolets. La tension de commande est dérivée en aval de la diode redresseuse 14 et est envoyée par l'intermédiaire d'une résistance 27 et d'une seconde diode 28 à un second condensateur d'accumulation 29 situé entre la ligne transmettant la tension de commande et

le circuit de la cellule à rayons ultraviolets' et est appli-

quée à la grille de l'interrupteur MOS-FET 26. La seconde dio-

de 28 empêche une décharge intempestive du second condensa-

teur d'accumulation 29 à travers les résistances 27 et 31. La grille est protégée vis-à-vis de surtensions à l'aide d'une

diode Zener 30 branchée en parallèle avec le second condensa-

teur d'accumulation. Le dispositif est commandé par un inter-

rupteur 21 qui est branché entre la source et la grille de

l'interrupteur MOS-FET 26. L'interrupteur 21 peut être égale-

ment un composant électromécanique ou un composant électroni-

que, par exemple un optocoupleur. La source de l'interrupteur MOS-FET 26 est raccordée à une borne de la cellule à rayons

ultraviolets 13, tandis que le drain est raccordé au conden-

sateur d'accumulation 16.

L'interrupteur MOS-FET 26 est bloqué lorsque l'ob-

turateur 20 est fermé et que l'interrupteur 21 est fermé. Par conséquent on obtient les mêmes conditions que dans le cas

décrit plus haut en référence à la figure 6, lorsque l'inter-

rupteur 21 est ouvert.

On peut également réaliser des détecteurs de flam-

me dans lesquels on utilise en commun un obturateur mobile et un circuit multiplicateur de tension, comme cela a été

décrit en référence à la figure 3.

Les détecteurs de flamme décrits 2 fonctionnent

avec une tension alternative et possèdent une duréededisponi-

bilité pour l'amorçage égale à 100 % de la durée pendant la-

quelle ils ne sont pas séparés de la flamme par un obturateur

éventuellement présent. On peut également les tester pen-

dant les pauses de combustion ou bien, dans les formes de réa-

lisation appropriées pour des installations de combustion fonc-

tionnant en continu, au moyen du déplacement de l'obturateur, pourvoir s'ils représentent des défauts simulant la présence d'une flamme. Mais dans le cas de la forme de réalisation prévue pour un fonctionnement en continu, tout écart par rapport au signal de sortie de consigne et également toute erreur dans

le déplacement de l'obturateur conduit à l'apparition du si-

gnal "absence de flamme" à la sortie du contrôleur de flamme,

ce qui conduit à l'interruption de l'alimentation en combus-

tible.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Détecteur de flamme à rayons ultraviolets ser-

vant à contrôler la présence d'une flamme dans une installa-

tion de combustion, qui peut être raccordée électriquement à un contrôleur de flamme et peut être alimentée par ce der- nier avec une tension alternative et contient une cellule à rayons ultraviolets, qui peut être amorcée par le rayonnement ultraviolet d'une flamme, caractérisé en ce qu'il contient

un accumulateur de charge (16) utilisé comme source de ten-

sion pour la cellule à rayons ultraviolets (13) et muni d'un

dispositif unidirectionnel de charge (14), grâce auquel l'ac-

cumulateur de charge (16) peut être chargé à la valeur maxi-

male de la tension alternative, que la tension de l'accumula-

teur de charge (16) peut être abaissée à la tension de combus-

tion(ub) de la cellule à rayons ultraviolets (13) par suite d'un amorçage de cette cellule et que le courant de charge (Ic) de l'accumulateur de charge (16) apparaît en tant que

courant de sortie (Ia) du détecteur de flamme (2).

2. Détecteur de flamme à rayons ultraviolets selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'accumulateur de charge est constitué par un condensateur d'accumulation (16),

qui est branché en parallèle avec la cellule à rayons ultra-

violets (13) et contient, en tant que dispositif unidirection-

nel de charge, au moins une diode redresseuse (14) qui est

située dans une ligne d'alimentation électrique, pour réali-

ser une dérivation entre le condensateur d'accumulation (16)

et la cellule à rayons ultraviolets (13).

3. Détecteur de flamme à rayons ultraviolets se-

lon les revendications 1 et 2 prises dans leur ensemble, ca-

ractérisé en ce que le condensateur d'accumulation (16) peut être chargé par le dispositif de charge à une tension qui est supérieure à la tension d'alimentation (Un) du détecteur de flamme:2).

4. Détecteur de flamme à rayons ultraviolets selon

la revendication 3, caractérisé en ce qu'il contient une pre-

mière diode auxiliaire (17) qui est branchée en shunt aux bor-

nes d'un condensateur en cascade (18) branché entre une borne d'entrée (11) et la diode redresseuse (14), et une seconde

diode auxiliaire (19), -nstallée entre une borne de sor-

tie (12) et un point situé entre le condensateur en cascade

(18) et la diode redresseuse (14).

5. Détecteur de flamme à rayons ultraviolets selon

l'une quelconque des revendications 1 à 4, comportant un ob-

turateur situé sur le trajet du rayonnement entre la flamme et la cellule à rayons ultraviolets etinterropantetlibérant en alternance le trajet du rayonnement, caractérisé en ce qu'il est prévu, entre l'accumulateur de charge (16) et la cellule à rayons ultraviolets (13), un dispositif de commutation à l'aide duquel l'accumulateur de charge (16) et la cellule à

rayons ultraviolets (13) peuvent être séparés lorsque l'obtu-

rateur (20) est fermé.

6. Détecteur de flamme à rayons ultraviolets sui-

vant la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif

de commutation est constitué essentiellement par un interrup-

teur (21) et par un thyristor (22).

7. Détecteur de flamme à rayons ultraviolets selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de commutation est constitué essentiellement par un interrupteur

(21) et un interrupteur MOS-FET (26).