JP2015200575A - 火炎検出システム - Google Patents

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Abstract

【課題】火炎検出センサを交換した場合にも、同等の火炎に対して、同等の検出結果を出力する。【解決手段】予め測定された感度パラメータを有し、光を検出する火炎検出センサ１と、火炎検出センサ１の駆動電圧を生成する電圧生成部２と、火炎検出センサ１により検出された光の量を表す火炎信号を生成する信号生成部３と、火炎検出センサ１が有する感度パラメータを取得し、当該感度パラメータを基に、同等の火炎が存在する場合に火炎信号が同等になるように電圧生成部２及び／又は信号生成部３の動作を補正するパラメータ伝達部４とを備えた。【選択図】図１

Description

この発明は、火炎検出センサを交換した場合に感度を補正する火炎検出システムに関するものである。
従来から、ボイラ等の燃焼装置において、炉内部に火炎が正常に発生しているか否かを検出する等の目的で、火炎検出システムが用いられている。また、火炎検出システムのセンサとして、火炎検出センサが用いられる場合がある。この火炎検出センサが主に火炎から出た光を検出して出力した検出信号を基に、火炎検出システムは光の量を表す火炎信号又は火炎の有無を表す判断結果を出力している（例えば特許文献１参照）。
特開２０１１−２１４８９３号公報
この火炎検出センサは有寿命製品であり、適宜交換が必要となる。一方、火炎検出センサには感度に個体差がある。そのため、客先で火炎検出センサを交換した場合に、同等の火炎であってもその出力が異なる場合があるという課題があった。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、火炎検出センサを交換した場合にも、同等の火炎に対して、同等の検出結果を出力できる火炎検出システムを提供することを目的としている。
この発明に係る火炎検出システムは、予め測定された感度パラメータを有し、光を検出する火炎検出センサと、火炎検出センサの駆動電圧を生成する電圧生成部と、火炎検出センサにより検出された光の量を表す火炎信号を生成する信号生成部と、火炎検出センサが有する感度パラメータを取得し、当該感度パラメータを基に、同等の火炎が存在する場合に火炎信号が同等になるように電圧生成部及び／又は信号生成部の動作を補正するパラメータ伝達部とを備えたものである。
この発明によれば、上記のように構成したので、火炎検出センサを交換した場合にも、同等の火炎に対して、同等の検出結果を出力できる。
この発明の実施の形態１に係る火炎検出システムの構成を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る火炎検出システムにおいて、火炎検出センサを交換した場合のセンサ感度補正方法を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２に係る火炎検出システムの構成を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る火炎検出システムにおいて、火炎検出センサを交換した場合のセンサ感度補正方法を示すフローチャートである。
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る火炎検出システムの構成を示す図である。
火炎検出システムは、図１に示すように、火炎検出センサ１、電圧生成部２、信号生成部３及びパラメータ伝達部４から構成されている。
火炎検出センサ１は、光を検出するものである。この火炎検出センサ１による検出結果（検出信号）は信号生成部３に出力される。また、火炎検出センサ１は、自身の感度を示す感度パラメータが既知となっている（例えば工場で火炎検出センサ１を製造した際に感度パラメータの測定を行う）。この火炎検出センサ１としては、例えば紫外線光電管（ＵＶチューブ）が挙げられる。このＵＶチューブでは、紫外線が光電管の電極の受光面に当たると、光電効果により光電子が放出され、電子なだれによって放電電流が流れることで、火炎を検出する。
電圧生成部２は、火炎検出センサ１の駆動電圧を生成するものである。
信号生成部３は、火炎検出センサ１による検出結果（検出信号）に基づいて、当該火炎検出センサ１により検出された光の量を表す火炎信号を生成するものである。また、この信号生成部３は、火炎信号から火炎の有無を判断する機能を有していてもよい。この信号生成部３により生成された火炎信号及び／又は火炎の有無の判断結果を示す信号は外部に出力される。
パラメータ伝達部４は、火炎検出センサ１が有する感度パラメータを取得し、当該感度パラメータを基に、同等の火炎が存在する場合に火炎信号が同等になるように電圧生成部２及び／又は信号生成部３の動作を補正するものである。なお図１では、電圧生成部２及び信号生成部３の動作を補正する場合を示している。
次に、上記のように構成された火炎検出システムにおいて、火炎検出センサ１を交換した際のセンサ感度補正方法について、図２を参照しながら説明する。
火炎検出センサ１を交換した場合、まず、パラメータ伝達部４は、当該火炎検出センサ１が有する感度パラメータを取得する（ステップＳＴ２１、パラメータ取得ステップ）。
次いで、パラメータ伝達部４は、取得した感度パラメータを基に、同等の火炎が存在する場合に火炎信号が同等になるように電圧生成部２及び／又は信号生成部３の動作を補正する（ステップＳＴ２２、補正ステップ）。これにより、感度に個体差がある火炎検出センサ１を交換した場合であっても、感度補正を行うことができ、同等の火炎に対して、同等の検出結果を出力することができるようになる。
次に、本発明の火炎検出システムの具体例を示す。
本発明の具体例としては、火炎検出センサ１として、感度パラメータが印刷された紙が同封されたＵＶチューブを用い、パラメータ伝達部４として感度パラメータを入力可能なテンキーを用い、信号生成部３として感度パラメータを基に閾値を補正可能なリレーを用いた火炎検出システムが挙げられる。
そして、火炎検出センサ１を交換した際に、まず、作業者は、交換対象のＵＶチューブに同封された感度パラメータが印刷された紙を参照する。そして、その感度パラメータをテンキーによって入力する。
なお、パラメータ伝達部４への感度パラメータの伝達方法は、上記方法に限るものではなく、例えば、非接触ＩＣの利用、バーコードの利用、２次元バーコードの利用、紙に印刷された感度パラメータを外部から操作可能な可変抵抗で入力する方法等であってもよい。
また、電圧生成部２において火炎検出センサ１の駆動電圧を補正する場合には、例えば、火炎検出センサ１の感度が高い場合に電圧を低く補正し、低い場合に電圧を高くする補正方法や、火炎検出センサ１の感度が高い場合に電圧の印加時間を短くし、低い場合に電圧の印加時間を短くする補正方法がある。
以上のように、この実施の形態１によれば、火炎検出センサ１の感度パラメータを取得し、同等の火炎が存在する場合に検出結果が同等になるように電圧生成部２及び／又は信号生成部３の動作を補正するように構成したので、火炎検出センサ１を交換した場合でも、同等の火炎に対して、同等の検出結果を出力できる。
実施の形態２．
実施の形態２では、火炎検出センサ１の感度パラメータに温度特性が含まれ、動作補正において温度特性も考慮する場合について示す。
図３はこの発明の実施の形態２に係る火炎検出システムの構成を示す図である。この図３に示す実施の形態２に係る火炎検出システムは、図１に示す実施の形態１に係る火炎検出システムに温度センサ５を追加したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
温度センサ５は、火炎検出センサ１の設置環境における温度を計測するものである。この温度センサ５による計測結果は、パラメータ伝達部４に出力される。
そしてパラメータ伝達部４は、取得した感度パラメータ及び温度センサ５により計測された温度を基に、同等の火炎が存在する場合に火炎信号が同等になるように電圧生成部２及び／又は信号生成部３の動作を補正する。
なお図３では、温度センサ５が火炎検出センサ１とは別体に設けられた場合について示しているが、火炎検出センサ１に内蔵されていてもよい。
次に、上記のように構成された火炎検出システムにおいて、火炎検出センサ１を交換した際のセンサ感度補正方法について、図４を参照しながら説明する。
火炎検出センサ１を交換した場合、まず、パラメータ伝達部４は、当該火炎検出センサ１が有する感度パラメータを取得する（ステップＳＴ４１、パラメータ取得ステップ）。
また、温度センサ５は、火炎検出センサ１の設置環境における温度を計測する（ステップＳＴ４２、温度計測ステップ）。ここで、温度センサ５によって測定される温度とは、火炎検出センサ１本体の温度を示すものであってもよいし、例えば火炎検出センサ１の周辺の雰囲気温度などであってもよく、火炎検出センサ１の動作を左右する温度情報を導きうる温度情報であればよい。この温度センサ５による計測結果を示す信号はパラメータ伝達部４に出力される。
次いで、パラメータ伝達部４は、取得した感度パラメータ及び温度センサ５により計測された温度を基に、同等の火炎が存在する場合に火炎信号が同等になるように電圧生成部２及び／又は信号生成部３の動作を補正する（ステップＳＴ４３、補正ステップ）。これにより、感度に個体差がある火炎検出センサ１を交換した場合であっても、感度補正を行うことができ、同等の火炎に対して、同等の検出結果を出力することができるようになる。
このように、火炎検出センサ１を交換した際のセンサ感度補正において、火炎検出センサ１の温度特性を考慮することで、実施の形態１における効果に加えて、温度環境が異なる複数の現場で同等の火炎に対して、同等の検出結果を出力できる。
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
１ 火炎検出センサ
２ 電圧生成部
３ 信号生成部
４ パラメータ伝達部
５ 温度センサ

Claims (3)

  1. 予め測定された感度パラメータを有し、光を検出する火炎検出センサと、
    前記火炎検出センサの駆動電圧を生成する電圧生成部と、
    前記火炎検出センサにより検出された光の量を表す火炎信号を生成する信号生成部と、
    前記火炎検出センサが有する感度パラメータを取得し、当該感度パラメータを基に、同等の火炎が存在する場合に前記火炎信号が同等になるように前記電圧生成部及び／又は前記信号生成部の動作を補正するパラメータ伝達部と
    を備えた火炎検出システム。
  2. 前記感度パラメータには温度特性が含まれ、
    前記火炎検出センサの設置環境における温度を計測する温度センサを備え、
    前記パラメータ伝達部は、前記感度パラメータと前記温度センサにより計測された温度を基に、同等の火炎が存在する場合に前記火炎信号が同等になるように前記電圧生成部及び／又は前記信号生成部の動作を補正する
    ことを特徴とする請求項１記載の火炎検出システム。
  3. 前記信号生成部は、前記火炎信号から火炎の有無を判断する機能を有する
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の火炎検出システム。
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