JP2004053111A

JP2004053111A - 燃焼炎検知回路の検査方法

Info

Publication number: JP2004053111A
Application number: JP2002210520A
Authority: JP
Inventors: Koichi Muranaka; 村中　孝一; Nariaki Tanaka; 田中　成朗
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2022-07-19
Also published as: JP4029164B2

Abstract

【課題】交流信号のレベルやそのばらつきに影響されないで検査装置を小型化することが可能であるばかりか、挟み込み測定時の上限と下限との間にマージンを設けておく必要がなくなり、検査作業の容易化を実現することができる燃焼炎検知回路の検査方法を提供する。
【解決手段】本発明にかかる燃焼炎検知回路の検査方法は、ダイオード１１と所定の電流を流す定電流負荷１２とからなる直列回路を燃焼炎１及びフレームロッド２に代わるダミー負荷１３としてフレームロッド接続端子３に接続したうえで燃焼炎検知回路の出力を評価することを特徴としている。なお、定電流負荷１２は電流値変更手段１４（１７）を備えており、この電流値変更手段１４（１７）によって定電流負荷１２を流れる電流の電流値を変化させながら燃焼炎検知回路の出力を評価することが行われる。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃焼炎検知回路の検査方法にかかり、特には、燃焼炎検知装置を構成している燃焼炎検知回路の出力を評価するための検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、一般的な燃焼機器においては、着火の有無（燃焼炎の有無）を確認するために燃焼炎検知装置を用いることが行われており、このような燃焼炎検知装置としてはフレームロッドを使用したものが知られている。すなわち、この燃焼炎検知装置は、燃焼炎中でも熔融することがない金属棒であるフレームロッドの一端を燃焼炎中に差し入れ、かつ、その他端に対して交流電圧を印加すると、フレームロッドを通って電流（フレーム電流）が一方向に流れる現象を利用したものである。
【０００３】
この燃焼炎検知装置は、燃焼炎に整流作用があり、かつ、燃焼炎及びフレームロッドの組み合わせによってダイオードのような機能が発揮されることに着目したものであり、フレーム電流の電流値は燃焼炎の強さなどに対応して変化することになる。そして、このような事実を考慮すると、燃焼炎検知装置の構成要素である燃焼炎及びフレームロッドの組み合わせは、ダイオード及び抵抗体を組み合わせてなる直列回路と等価なものとして表される。
【０００４】
すなわち、燃焼炎検知装置は、具体的には、図５で示すように、一端が燃焼炎１に差し入れられるフレームロッド２と、フレームロッド２の他端が接続されたフレームロッド接続端子３を介して互いに導通しあう高圧交流信号部（信号源）４及びレベルシフト検知部５とを備えている。そして、ここでのレベルシフト検知部５は、フレームロッド２の他端に発現する電圧（半波整流信号になる）を平滑化し、そのレベル変化を検出することによってフレーム電流の電流値、すなわち、燃焼炎１の有無を検出するものとなっている。
【０００５】
この燃焼炎検知装置においては、フレーム電流が所定の電流値（電流値Ａ）以下である時にＬレベルが出力されることになり、その結果として燃焼炎がないと判断される。また、フレーム電流が電流値Ａとは異なる所定の電流値（電流値Ｂ＞電流値Ａ）である時にはＨレベルが出力されることになり、この際にあっては燃焼炎が存在していると判断される。換言すると、燃焼炎検知装置は、フレーム電流の電流値によって動作が規定されるものである。なお、ここでは、燃焼炎なしをＬレベルとし、燃焼炎ありをＨレベルとしているが、検出回路の出力をインバートすれば、燃焼炎ありをＬレベルとし、燃焼炎なしをＨレベルとすることも可能である。
【０００６】
さらに、燃焼炎検知装置を検査する場合には、上限下限の挟み込み測定といわれる検査方法が採用される。そして、この検査方法では、フレーム電流が電流値Ａ（下限）から電流値Ｂ（上限）へと変化する間のいずれかの時点でもって燃焼炎検知装置の出力がＬレベルからＨレベルへと変化することを確認する必要がある都合上、フレーム電流が電流値Ａである時にＬレベルが出力され、かつ、フレーム電流が電流値Ｂの時にＨレベルが出力されることの確認が重要となる。
【０００７】
そのため、燃焼炎検知装置の一部、つまり、燃焼炎１及びフレームロッド２が省略されてなる燃焼炎検知回路、換言すると、フレームロッド接続端子３を介して互いに導通しあった高圧交流信号部４及びレベルシフト検知部５のみから構成された燃焼炎検知回路を検査するに際しては、図６で示すように、ダイオード７及び抵抗体８が直列接続された直列回路であるダミー負荷９を燃焼炎１及びフレームロッド２の代用として使用することが行われる。なお、図６中の符号１０は電流計であり、この電流計１０はダミー負荷９と直列に接続されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来の形態にかかる燃焼炎検知回路の検査方法においては、つぎのような不都合が生じることになっていた。すなわち、この燃焼炎検知回路を構成している高圧交流信号部４からフレームロッド接続端子３を通って出力される交流信号のレベルが完全に固定化されている場合であれば、ダミー負荷９を構成している抵抗体８の抵抗値は一定であってよいことになる。
【０００９】
しかしながら、高圧交流信号部４から出力される交流信号のレベルは燃焼炎検知回路の機種ごとに相違しているのが一般的であり、ダミー負荷９に対して所定の電流を流すためには、燃焼炎検知回路の機種ごとに対応して抵抗体８の抵抗値を設定することが必要となる。そして、この際における交流信号のレベルは数十Ｖ_ｐ−ｐ　〜数百Ｖ_ｐ−ｐ　と大きく異なっており、しかも、フレーム電流は１μＡ以下の微弱電流であるに過ぎないのが通常である。
【００１０】
従って、ダミー負荷９を構成している抵抗体８では、その抵抗値が１００ＭΩから１０００ＭΩ程度の高抵抗とされている必要がある。その結果、これら抵抗体８の外形サイズは、例えば、６０ｃｍ^３　程度というように非常に大きくなることが避けられず、検査装置内のダミー負荷９を構成する部分で大きなスペースを要することになってしまう。
【００１１】
また、同じ機種の燃焼炎検知回路であったとしても、高圧交流信号部４から出力されてくる交流信号のレベルは製品ごとにばらつくのが実状である。そこで、検査ミスを避ける必要上、挟み込み測定時の上限と下限との間にマージンを設けておくことが必要となるが、マージンが大き過ぎると、良品を不良品と判断する検査ミスが発生する恐れがある。さらに、交流信号のレベルが同じであっても、フレームロッド２までの配線長（数十ｃｍ〜数ｍ）が異なる場合は信号減衰量が相違し、フレーム電流の電流値も相違することになる。
【００１２】
さらにまた、このような不都合を回避するため、ダミー負荷９を構成している抵抗体８を可変抵抗とし、かつ、フレーム電流の電流値を見ながら抵抗体８の抵抗値を手作業で変更することが考えられている。しかしながら、可変抵抗である抵抗体８の抵抗値を手作業で変更しながらの検査作業を実行するのでは、多大な手間及び時間を要するという別異の不都合が生じることになってしまう。
【００１３】
本発明はこれらの不都合に鑑みて創案されたものであって、交流信号のレベルやそのばらつきに影響されないで検査装置の小型化が可能であり、しかも、挟み込み測定時の上限と下限との間にマージンを設けておく必要がなく、検査作業を容易化することができる燃焼炎検知回路の検査方法を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明にかかる燃焼炎検知回路の検査方法は、交流信号が出力されるフレームロッド接続端子に接続されたフレームロッドを流れるフレーム電流の大きさに基づいて燃焼炎の有無を検知する構成とされた燃焼炎検知回路を検査する方法であって、ダイオードと所定の電流を流す定電流負荷とからなる直列回路を前記燃焼炎及びフレームロッドに代わるダミー負荷として前記フレームロッド接続端子に接続したうえで前記燃焼炎検知回路の出力を評価することを特徴としている。
【００１５】
請求項１にかかる検査方法では、従来の抵抗体に代えて定電流負荷を用いることとし、定電流負荷とダイオードとによってダミー負荷を構成したうえで燃焼炎検知回路の出力を評価することが行われる。すなわち、この際における定電流負荷が定電流回路などである限り、この定電流回路を通って流れる電流の電流値が交流信号のレベルによる影響を受けることは起こらない。
【００１６】
従って、燃焼炎検知回路の機種ごとに交流信号のレベルが相違している場合であっても定電流回路を変更する必要はなくなり、また、同じ機種の製品ごとに交流信号のレベルが相違する場合であっても挟み込み測定時の上限と下限との間にマージンを設けておく必要はなくなる。また、ここでの定電流回路が高抵抗である必要もないため、従来の抵抗体に比べると、定電流回路の外形サイズは小さくて済むことになる。
【００１７】
請求項２記載の発明にかかる燃焼炎検知回路の検査方法は請求項１に記載した方法であって、前記定電流負荷は電流値変更手段を備えており、該電流値変更手段によって前記定電流負荷を流れる電流の電流値を変化させながら前記燃焼炎検知回路の出力を評価することを特徴としている。
【００１８】
すなわち、燃焼炎検知回路の検査時には、定電流負荷である定電流回路を流れる電流の電流値を上限及び下限の２通りに変化させる必要があるが、コントロール電圧の設定値を変更することが可能な電流値変更手段や可変抵抗を用いてなる電流値変更手段を定電流負荷に設けている場合には、定電流負荷を通って流れる電流の電流値を変化させることが容易となる。なお、この際における定電流回路が高抵抗である必要はないので、可変抵抗を用いて電流値変更手段を構成した場合でも外形サイズは小さくて済むことになり、定電流回路の小型化が妨害されることはない。
【００１９】
請求項３記載の発明にかかる燃焼炎検知回路の検査方法は請求項２に記載した方法であって、前記電流値変更手段は印加されるコントロール電圧に対応して電流値を変化させるものであり、前記コントロール電圧の変化に伴って前記定電流負荷を流れる電流の電流値を少しずつ変化させながら前記燃焼炎検知回路の出力が切り換わるしきい値電流を求めることを特徴としている。
【００２０】
この検査方法であれば、定電流回路の備えている電流値変更手段がコントロール電圧に対応して電流値を変化させるものであるため、コンピュータによるフィードバック制御が容易となる。従って、定電流負荷を流れる電流の電流値を少しずつ変化させながら燃焼炎検出回路の出力を評価する自動測定を簡単かつ高速に実現可能となり、燃焼炎検知回路の出力が切り換わる電流のしきい値電流を求めることが容易になる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は実施の形態にかかる燃焼炎検知回路の検査方法を示す等価回路図、図２はダミー負荷の特性を示す説明図であり、図３は第１の変形例にかかる燃焼炎検知回路の検査方法を示す等価回路図、図４は第２の変形例にかかる燃焼炎検知回路の検査方法を示す等価回路図である。なお、この燃焼炎検知回路を含んでなる燃焼炎検知装置そのものの構成は図５で示した従来の形態と基本的に異ならないので、ここでの図示及び説明は省略する。
【００２２】
本実施の形態にかかる燃焼炎検知回路の検査方法は、フレームロッド２を用いて構成された燃焼炎検知装置の挟み込み測定のために採用される方法であり、燃焼炎検知装置の一部である燃焼炎検知回路、つまり、燃焼炎１及びフレームロッド２が省略されたうえ、フレームロッド接続端子３を介して導通しあう高圧交流信号部４及びレベルシフト検知部５のみからなる燃焼炎検知回路を検査する方法である。すなわち、本実施の形態にかかる燃焼炎検知回路の検査方法は、高圧交流信号部４からの交流信号が出力されるフレームロッド接続端子３に接続されたフレームロッド２を流れるフレーム電流の大きさに基づいて燃焼炎１の有無を検知する燃焼炎検知装置を構成している燃焼炎検知回路の検査方法である。
【００２３】
この検査方法にあっては、図１で示すように、ダイオード１１と所定の電流を流す定電流負荷、具体的には定電流回路１２とからなる直列回路をダミー負荷１３とし、このダミー負荷１３を燃焼炎１及びフレームロッド２の代用としてフレームロッド接続端子３に接続することが行われる。なお、図１中の符号１０は電流計であり、この電流計１０は直列接続されたダミー負荷１３を流れる電流の電流値を確認するものである。また、ここでは定電流負荷が定電流回路１２であるとしているが、定電流回路１２のみに限定されず、定電流負荷でありさえすればよいものである。
【００２４】
さらに、定電流回路１２は電流値変更手段を備えており、ここでは、コントロール電圧Ｖｃの設定値を変更することが可能なコントロール電圧変更部１４を電流値変更手段とすることが行われている。そして、コントロール電圧変更部１４は、オペアンプ（差動増幅器）１５に対してコントロール電圧Ｖｃを印加することによって定電流回路１２を流れるフレーム電流の電流値を上限及び下限の２通りに変化させるものとなっている。
【００２５】
すなわち、本実施の形態にかかる燃焼炎検知回路の検査方法では、電流値変更手段であるコントロール電圧変更部１４によって定電流回路１２のコントロール電圧Ｖｃの設定値を変更することとし、定電流回路１２を流れる電流の電流値を変化させるのに伴って燃焼炎検知回路の出力が評価される。
【００２６】
本実施の形態にかかる燃焼炎検知回路の検査方法では、ダイオード１１と定電流回路１２とによってダミー負荷１３を構成し、このダミー負荷１３を流れる電流を所望の値に設定して燃焼炎検知回路の出力を評価することが行われる。そして、この際においては、ダミー負荷１３が定電流回路１２を使用して構成されたものであるため、高圧交流信号部４からフレームロッド接続端子３を通じて出力されてくる交流信号のレベルが数十Ｖ_ｐ−ｐ　〜数百Ｖ_ｐ−ｐ　と大きく異なっている場合でも、定電流回路１２を通って流れる電流の電流値が交流信号のレベルによる影響を受けることはなくなる。
【００２７】
従って、燃焼炎検知回路の機種ごとに交流信号のレベルが相違している場合でも定電流回路１２を変更する必要はなくなり、同じ機種の製品ごとに交流信号のレベルが相違する場合であっても、挟み込み測定時の上限と下限との間に検査ミスを避けるためのマージンを設けておく必要はなくなる。また、交流信号のレベルによる影響を受けない定電流回路１２が１００ＭΩから１０００ＭΩ程度というような高抵抗である必要もないため、その外形サイズは小さくて済むこととなり、検査装置内のダミー負荷１３を構成する部分のスペースは大幅に小型化される。
【００２８】
ところで、本発明の発明者らが、ダイオード７及び抵抗体８からなる従来のダミー負荷９と、ダイオード１１及び定電流回路１２からなるダミー負荷１３とのそれぞれにおける特性、つまり、レベルシフト検知部５への入力電圧特性を比較する試験を実行してみたところ、図２で示すような試験結果が得られている。この試験結果によれば、抵抗体８を使用したダミー負荷９（抵抗負荷）または定電流回路１２を用いてなるダミー負荷１３（定電流負荷）のいずれであっても略一致する特性が得られており、抵抗体８に代えて定電流回路１２を使用しても何ら差し支えないことが分かる。
【００２９】
本実施の形態にかかる燃焼炎検知回路の検査方法では、ダイオード１１と定電流回路１２とによってダミー負荷１３を構成し、この定電流回路１２におけるコントロール電圧Ｖｃの設定値を電流値変更手段であるコントロール電圧変更部１４によって変更するとしている。しかしながら、コントロール電圧Ｖｃの設定値を変更することが可能なコントロール電圧変更部１４だけが電流値変更手段とされるわけではなく、図３で示すように、コントロール電圧Ｖｃを固定電圧とし、かつ、オペアンプ１５によって駆動されるＮＰＮトランジスタ１６のアース側に接続された抵抗体１７を可変抵抗としたうえ、この可変抵抗である抵抗体１７を電流値変更手段としてもよい。
【００３０】
このような構成である場合には、抵抗体１７の抵抗値Ｒを変更することによって定電流回路１２を流れる電流の電流値が設定されることになり、可変抵抗を用いてなる電流値変更手段である時は定電流回路１２を流れる電流の電流値を変化させることが容易となる。なお、この際においても、定電流回路１２が高抵抗である必要はないので、可変抵抗である抵抗体１７を用いて電流値変更手段を構成している場合であっても外形サイズは小さくて済み、定電流回路１２の小型化が妨害されることは起こらない。
【００３１】
さらに、ダイオード１１と定電流回路１２とからダミー負荷１３を構成し、かつ、この定電流回路１２におけるコントロール電圧Ｖｃの設定値をコントロール電圧変更部１４によって変更する構成である際には、図４で示すように、定電流回路１２と直列に接続された電流計１０の測定値、つまり、定電流回路１２を流れる電流の電流値をマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）１８で読み込んだうえ、このＣＰＵ１８に予め記憶済みの電流設定値と読み込んだフレーム電流の電流値とを互いに比較し、これらの差に基づいてＣＰＵ１８がコントロール電圧変更部１４をフィードバック制御するようにしてもよい。
【００３２】
このような検査方法である場合には、電流値変更手段であるコントロール電圧変更部１４が印加されるコントロール電圧Ｖｃに対応して定電流回路１２を流れる電流の電流値が変化することになり、この定電流回路１２を流れる電流の電流値を少しずつ変化させながら燃焼炎検知回路の出力が切り換わるしきい値電流を求めることが行われる。そして、この方法である時は、定電流回路１２を流れる電流の電流値を少しずつ変化させながら燃焼炎検出回路の出力を評価する自動測定、つまり、レベルシフト検知部５の出力を自動的に計測する自動測定が可能となる。従って、レベルシフト検知部５の切り換わり電圧を予め設定しておけば、燃焼炎検知回路の出力が切り換わるしきい値電流を求めることが容易になる。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１の発明にかかる燃焼炎検知回路の検査方法は、ダイオードと所定の電流を流す定電流負荷とからなる直列回路をダミー負荷としてフレームロッド接続端子に接続したうえで燃焼炎検知回路の出力を評価することを特徴としている。従って、燃焼炎検知回路の機種ごとに交流信号のレベルが相違している場合でも定電流負荷を変更する必要はなくなり、また、同じ機種の製品ごとに交流信号のレベルが相違する場合であっても挟み込み測定時の上限と下限との間にマージンを設けておく必要がなくなる。
【００３４】
さらに、高抵抗である必要もない定電流負荷の外形サイズは小さくて済むことになり、交流信号のレベルやそのばらつきに影響されないで定電流負荷を小型化することが可能となる。
【００３５】
請求項２記載の発明にかかる燃焼炎検知回路の検査方法は、定電流負荷が電流値変更手段を備えており、この電流値変更手段によって定電流負荷を流れる電流の電流値を変化させながら燃焼炎検知回路の出力を評価することを特徴としている。このような検査方法であれば、燃焼炎検知回路の検査時には、定電流負荷を流れる電流の電流値を上限及び下限の２通りに変化させる必要があるにも拘わらず、定電流負荷を通って流れる電流の電流値を変化させることが容易になるという利点が確保される。
【００３６】
請求項３記載の発明にかかる燃焼炎検知回路の検査方法は、電流値変更手段が印加されるコントロール電圧に対応して電流値を変化させるものであり、コントロール電圧の変化に伴って定電流負荷を流れる電流の電流値を少しずつ変化させながら燃焼炎検知回路の出力が切り換わるしきい値電流を求めることを特徴としている。この検査方法であれば、コンピュータによるフィードバック制御が容易となる。そのため、電流値を少しずつ変化させながら燃焼炎検出回路の出力を評価する自動測定を簡単かつ高速に実現可能となり、燃焼炎検知回路の出力が切り換わるしきい値電流を求めることが容易になるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態にかかる燃焼炎検知回路の検査方法を示す等価回路図である。
【図２】ダミー負荷の特性を示す説明図である。
【図３】第１の変形例にかかる燃焼炎検知回路の検査方法を示す等価回路図である。
【図４】第２の変形例にかかる燃焼炎検知回路の検査方法を示す等価回路図である。
【図５】実施の形態及び従来の形態にかかる燃焼炎検知装置の全体構成を示す説明図である。
【図６】従来の形態にかかる燃焼炎検知回路の検査方法を示す等価回路図である。
【符号の説明】
１　　燃焼炎
２　　フレームロッド
３　　フレームロッド接続端子
１１　　ダイオード
１２　　定電流回路（定電流負荷）
１３　　ダミー負荷
１４　　コントロール電圧変更部（電流値変更手段）
１７　　抵抗体（電流値変更手段）

Claims

交流信号が出力されるフレームロッド接続端子に接続されたフレームロッドを流れるフレーム電流の大きさに基づいて燃焼炎の有無を検知する燃焼炎検知回路の検査方法であって、
ダイオードと所定の電流を流す定電流負荷とからなる直列回路をダミー負荷として前記フレームロッド接続端子に接続したうえで前記燃焼炎検知回路の出力を評価することを特徴とする燃焼炎検知回路の検査方法。
前記定電流負荷は電流値変更手段を備えており、該電流値変更手段によって前記定電流負荷を流れる電流の電流値を変化させながら前記燃焼炎検知回路の出力を評価することを特徴とする請求項１に記載した燃焼炎検知回路の検査方法。
前記電流値変更手段は印加されるコントロール電圧に対応して電流値を変更するものであり、前記コントロール電圧の変化に伴って前記定電流負荷を流れる電流の電流値を少しずつ変化させながら前記燃焼炎検知回路の出力のしきい値電流を求めることを特徴とする請求項２に記載した燃焼炎検知回路の検査方法。