JP2550855Y2 - Flame detector - Google Patents
Flame detectorInfo
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- JP2550855Y2 JP2550855Y2 JP8065991U JP8065991U JP2550855Y2 JP 2550855 Y2 JP2550855 Y2 JP 2550855Y2 JP 8065991 U JP8065991 U JP 8065991U JP 8065991 U JP8065991 U JP 8065991U JP 2550855 Y2 JP2550855 Y2 JP 2550855Y2
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- flame
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- Control Of Combustion (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本考案は、火炎検出器に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flame detector.
【0002】[0002]
【従来の技術】ボイラバーナの燃焼状態(火炎の有無)
を検出するために、従来から光学式の火炎検出器を用
い、火炎の光のちらつきを検出することが行われてい
る。2. Description of the Related Art Boiler burner combustion state (flame or not)
Conventionally, an optical flame detector is used to detect flickering of flame light.
【0003】斯かる火炎検出器の一例は図4に示され、
図中、1は集光用の凸レンズ2及び集められた光を送る
光ファイバーケーブル3を備えた火炎検出器、4は燃料
噴射用のバーナ、5はバーナ4の複数の噴孔から噴射さ
れた燃料が燃焼することにより形成される火炎である。An example of such a flame detector is shown in FIG.
In the drawing, reference numeral 1 denotes a flame detector provided with a converging convex lens 2 and an optical fiber cable 3 for transmitting collected light, 4 denotes a burner for fuel injection, and 5 denotes a fuel injected from a plurality of injection holes of the burner 4. Is a flame formed by burning.
【0004】上記火炎検出器1で火炎5の光のちらつき
をもとに火炎5の有無を検出するには、全ての火炎5を
凸レンズ2の視界6内に収まるようにすることが考えら
れるが、この場合には凸レンズ2の特性上、視界断面は
図4の7に示すように円錐状に広範囲に広がり、従って
火炎検出器1は広い領域を見ることになる。In order to detect the presence or absence of the flame 5 based on the flicker of light of the flame 5 by the flame detector 1, it is conceivable that all the flames 5 fall within the field of view 6 of the convex lens 2. In this case, due to the characteristics of the convex lens 2, the cross section of the field of view spreads widely in a conical shape as shown at 7 in FIG. 4 , so that the flame detector 1 sees a wide area. .
【0005】一方、光のちらつきは、火炎5の中にまば
らに存在する小さな燃料の塊が燃焼することにより生じ
る光の明滅で、上記火炎検出器1により火炎5の広い領
域を見る場合には、火炉壁からの反射光の影響を受け、
集光される光の中で雑音となるエネルギーレベルが高く
なるうえ、視界内にまばらに存在する光のちらつきの個
数が増加し、従って集光して平均化した火炎5の光のち
らつきの強弱の変化が個々の火炎5の光の強弱の変化に
比べて小さくなり、火炎5の光のちらつきを確実に把握
することは困難である。On the other hand, the flickering of light is the flickering of light caused by the burning of small fuel lumps sparsely present in the flame 5, and when the flame detector 1 looks at a wide area of the flame 5, , Affected by the reflected light from the furnace wall,
The energy level that becomes noise in the collected light increases , and the flickering light that exists sparsely in the field of view
The number increases, and thus the light of the converged and averaged flame 5
The change in the intensity of the fluctuation is the change in the intensity of the light of each flame 5
In comparison, it is difficult to reliably grasp the flicker of the light of the flame 5.
【0006】そこで、従来は、火炎5の光のちらつきを
狭い領域で見るべく、多数ある火炎5のうちひとつの火
炎5を狙い、その火炎5の光のちらつきを火炎検出器1
により検出するようにしており、このようにすると、集
光される光の中で雑音となるエネルギーレベルが低いた
め、火炎5の光のちらつきを比較的確実に検出すること
ができる。Therefore, conventionally, in order to view the flicker of the light of the flame 5 in a narrow area, one of the many flames 5 is aimed at, and the flicker of the light of the flame 5 is detected by the flame detector 1.
In this case, since the energy level that becomes noise in the collected light is low, the flicker of the light of the flame 5 can be detected relatively reliably .
【0007】[0007]
【考案が解決しようとする課題】しかるに、火炎5の燃
焼位置は、バーナ4から噴射される燃料の圧力が変動す
ること等により変化し、一定していないため、狭い領域
を狙って火炎5の光のちらつきを検出しようとすると火
炎5が火炎検出器1の視界から外れ、光のちらつきを検
出することができないことがある。However, the combustion position of the flame 5 changes due to fluctuations in the pressure of the fuel injected from the burner 4 and the like, and is not constant. When trying to detect the flicker of light, the flame 5 may fall out of the field of view of the flame detector 1, and the flicker of light may not be detected.
【0008】本考案は、上述の実情に鑑み、広い領域に
ある全ての火炎を細長くて狭い視界で観察することによ
り、全ての火炎の光のちらつきを容易且つ確実に検出し
得るようにすることを目的としてなしたものである。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention makes it possible to easily and reliably detect the flicker of light from all flames by observing all flames in a wide area with a narrow and narrow view. It was done for the purpose.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本考案は、シリンドリカ
ルレンズ8と該シリンドリカルレンズ8で集光した光を
送る光ファイバーケーブル3を備え、バーナ4の複数の
噴孔から噴射された燃料が燃焼して生じた火炎5の光の
ちらつきを検出し得るようにした火炎検出器1におい
て、前記シリンドリカルレンズ8により形成される視界
10における視界断面11の長軸11b方向の視界10
内に複数の火炎5により形成される火炎束5aの外径部
Dを捕えると共にシリンドリカルレンズ8により形成さ
れる視界10における視界断面11の短軸11a方向両
側の視界10の面が各火炎5を火炎5の径方向dへ横切
るよう、前記シリンドリカルレンズ8を、外周円筒面を
火炎5に向けてバーナ4近傍に配設したものである。The present invention comprises a cylindrical lens 8 and an optical fiber cable 3 for transmitting light condensed by the cylindrical lens 8 , and the fuel injected from a plurality of injection holes of the burner 4 burns. In the flame detector 1 capable of detecting the flickering of the light of the generated flame 5, the visual field formed by the cylindrical lens 8
Field of view 10 in the direction of major axis 11b in field of view section 11 at 10
Outer diameter of a flame bundle 5a formed by a plurality of flames 5 inside
D is formed and formed by the cylindrical lens 8.
Minor axis 11a direction both visibility section 11 in view 10
The cylindrical lens 8 is moved to the outer cylindrical surface so that the surface of the field of view 10 on the side crosses each flame 5 in the radial direction d of the flame 5.
It is arranged near the burner 4 toward the flame 5 .
【0010】[0010]
【作用】シリンドリカルレンズ8により形成される視界
10における視界断面11の短軸11a方向両側の視界
10の面が各火炎5を火炎5の径方向dへ切断するた
め、検出される火炎体積12は小さくなる。従って本手
段においては、検出される火炎体積が大きくちらつきの
数が多い場合に比べて、個々の光のちらつきが他の光の
ちらつきから受ける影響が減少する結果、火炎5の光の
ちらつきの強弱の変化が検出される火炎体積が大きい場
合に比べて大きくなり火炎5の光のちらつきは容易且つ
確実に検出される。又複数の火炎5により形成される火
炎束5aの外径部Dは、シリンドリカルレンズ8により
形成される視界10における視界断面11の長軸11b
方向の視界10内に収まっているため、1組の火炎検出
器1により全ての火炎5の光のちらつきが容易且つ確実
にしかも鮮明に検出される。The field of view formed by the cylindrical lens 8
Field of view on both sides in the direction of short axis 11a of field of view section 11 at 10
Since the surface of the 10 cuts the respective flame 5 in the radial direction d of the flame 5, flame volume 12 to be detected becomes smaller. Thus, the present hand
In the stage, the detected flame volume is large and flickering.
The flickering of individual light causes the flickering of other light
As a result, the effect of flicker is reduced.
When the flame volume is large where the change in flicker is detected.
Light flickering increases and the flame 5 as compared with focus is easily and reliably detected. An outer diameter portion D of a flame bundle 5 a formed by a plurality of flames 5 is formed by a cylindrical lens 8.
Long axis 11b of field of view 11 in field of view 10 to be formed
Because it is within the field of view 10 of the direction, the light of all the flames 5 can be easily and reliably flickered by one set of the flame detectors 1.
And clearly detected.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本考案の実施例を添付図面に基いて説
明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0012】図1は本考案の一実施例で、火炎検出器1
は外周円筒面を火炎5に向けた円筒状のシリンドリカル
レンズ8、シリンドリカルレンズ8からの光を集光する
平凸レンズ9、平凸レンズ9からの光を伝送する光ファ
イバーケーブル3を備えている。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
Denotes a cylindrical cylindrical lens 8 whose outer peripheral cylindrical surface is directed to the flame 5, a plano-convex lens 9 for condensing light from the cylindrical lens 8, and an optical fiber for transmitting light from the plano-convex lens 9. It has an inverted cable 3.
【0013】又、図中、10はシリンドリカルレンズ8
の視界、11は短軸11a方向が短く、長軸11b方向
が長い、視界10により包囲された細長楕円状の視界断
面であり、シリンドリカルレンズ8は視界断面11の長
軸11b方向の視界10内に、広い領域に分布する全火
炎5をまとめた火炎束5aの外径部Dを捕えると共に、
視界断面11の短軸11a方向両側の視界10の面が各
火炎5を径方向dへ横切って視界10内に捕えられた小
さな火炎体積12を形成するよう、バーナ4の近傍に平
凸レンズ9と共に配置されている。In the drawing, reference numeral 10 denotes a cylindrical lens 8
Is a field of view of an elongated elliptical shape surrounded by the field of view 10 in which the short axis 11a is short and the long axis 11b is long, and the cylindrical lens 8 is within the field of view 10 in the long axis 11b direction. In addition to capturing the outer diameter portion D of the flame bundle 5a in which all the flames 5 distributed over a wide area are collected,
The surfaces of the field of view 10 on both sides of the field of view section 11 in the direction of the short axis 11a cross each flame 5 in the radial direction d to form a small flame volume 12 trapped in the field of view 10. It is arranged with a plano-convex lens 9 in the vicinity.
【0014】又、図2に示すようにシリンドリカルレン
ズ8の軸心をl1とし、バーナ4の軸心をl2とし、軸心
l1とl2を、平凸レンズ9の軸心l3に対し直交する面
13(図3参照)に投影して夫々l 1 ’,l 2 ’とした場
合に、軸心l 1 ’と軸心l 2 ’が直交しないようにする。
このようにするのは、軸心l 1 ’とl 2 ’が直交すると、
図2に示すように、視界10における視界断面11の長
軸11b方向(図1参照)がバーナ4の軸心l 2 方向を
向くようになり、視界10内に捕えることができる火炎
5の数が少なくなるためである。As shown in FIG. 2, the axis of the cylindrical lens 8 is l 1 , the axis of the burner 4 is l 2 , and the axes l 1 and l 2 are set to the axis l 3 of the plano-convex lens 9. On the other hand, when projected on a plane 13 (see FIG. 3) which is orthogonal to each other to make l 1 ′ and l 2 ′ respectively , the axis l 1 ′ and the axis l 2 ′ are not orthogonal.
Thus for, when the axis l 1 'and l 2' are perpendicular,
As shown in FIG. 2, the major axis 11b direction of the sight section 11 in view 10 (see FIG. 1) of the axial l 2 direction of the burner 4
Now it faces, Ru can be captured in the field of view in the 10 flame
The number of 5 is because there is no low.
【0015】なお、シリンドリカルレンズ8により形成
される視界断面11が細長楕円状になるのは、シリンド
リカルレンズ8においては光はシリンドリカルレンズ8
の円周方向へ屈折するが、円筒長手方向(図2の軸心l
1 方向)へは屈折しないためである。 It should be noted that the lens is formed by a cylindrical lens 8.
The view section 11 to be formed into an elongated ellipse
In the lens 8, the light is transmitted through the cylindrical lens 8.
Is refracted in the circumferential direction, but in the longitudinal direction of the cylinder (the axis l in FIG. 2).
This is because it is not refracted in one direction).
【0016】又、視界断面11の長軸11bの向きはシ
リンドリカルレンズ8の直径方向であり、視界断面11
の短軸11aの向きはシリンドリカルレンズ8の軸心l
1 と平行な方向であって、シリンドリカルレンズ8の部
分に図示すれば図1のイ、ロに示す向きとなる。すなわ
ち、イが視界断面11の長軸11bの方向となり、ロが
視界断面11の短軸11aの方向となる。 The direction of the major axis 11b of the view section 11 is
The diametrical direction of the cylindrical lens 8 and
Of the short axis 11a is the axis l of the cylindrical lens 8.
The direction parallel to 1 and the part of the cylindrical lens 8
If it is illustrated in a minute, the orientation is as shown in FIGS. Sand
A becomes the direction of the major axis 11b of the view section 11, and
This is the direction of the short axis 11a of the view section 11.
【0017】検出時には、火炎5の光はシリンドリカル
レンズ8により集光され、平凸レンズ9、光ファイバー
ケーブル3を通って処理部へ送られ、光のちらつきの程
度及び火炎の有無が判断される。At the time of detection, the light of the flame 5 is condensed by the cylindrical lens 8 and sent to the processing section through the plano-convex lens 9 and the optical fiber cable 3 to determine the degree of flickering of the light and the presence or absence of the flame.
【0018】上記実施例では、視界断面11の短軸11
a方向両側の視界10の面は図1から明らかなように全
ての火炎5を火炎5の延長方向に対して斜めに横切って
いるうえ、視界断面11の短軸11a方向の視界10の
幅は狭いため、視界断面11の短軸11a方向の視界1
0によって区切られる個々の火炎体積12は小さくな
る。このため、シリンドリカルレンズ8に集光される光
の中で雑音となるエネルギーレベルが低くなるうえ視界
内に存在する光のちらつきの個数は、従来の図4に示す
凸レンズを用いた場合よりも減少する結果、個々の光の
ちらつきが他の光のちらつきから受ける影響が減少する
ため、集光して平均化した火炎の光のちらつきの強弱の
変化が従来の場合に比べて大きくなり、火炎5の光のち
らつきは鮮明になって容易且つ確実に検出される。In the above embodiment, the short axis 11
As is clear from FIG. 1 , the surfaces of the field of view 10 on both sides in the a direction cross all the flames 5 obliquely to the direction in which the flames 5 extend, and the direction of the short axis 11 a of the field of view cross section 11 . Since the width of the field of view 10 is narrow, the field of view 1 in the direction of the short axis 11a
The individual flame volumes 12 delimited by 0 are smaller. Visibility Thus, after the energy level as a noise in the light that is focused on the cylindrical lens 8 is lowered
The number of light flickers present in the
As a result, the individual light
Flicker is less affected by other light flicker
Therefore, the intensity of flicker of the flame light
The change is greater than in the conventional case, and the flickering of the light of the flame 5 becomes clear and can be detected easily and reliably.
【0019】又、視界断面11の長軸11b方向の視界
10は全ての火炎5の外径部Dを捕えることができるた
め、1組の火炎検出器1により、全ての火炎5の光のち
らつき延いては、バーナ4の火炎5の有無を確実に検出
することができる。従って、本実施例の火炎検出器1を
ボイラの火炎保安設備に適用した場合には、安全性が著
しく向上する。Further, since the field of view 10 in the direction of the major axis 11b of the field of view section 11 can capture the outer diameter portion D of all the flames 5, the light of all the flames 5 is flickered by one set of the flame detectors 1. As a result, the presence or absence of the flame 5 of the burner 4 can be reliably detected. Therefore, when the flame detector 1 of the present embodiment is applied to the flame safety equipment of a boiler, the safety is significantly improved.
【0020】なお、本考案の実施例においては、シリン
ドリカルレンズを平凸レンズと組合せる場合について説
明したが、平凸レンズは設けなくとも実施可能なこと、
その他、本考案の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を
加え得ること、等は勿論である。In the embodiment of the present invention, the case where the cylindrical lens is combined with the plano-convex lens has been described.
In addition, it goes without saying that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
【0021】[0021]
【考案の効果】本考案の火炎検出器によれば、1組の火
炎検出器で広い領域に分布する全ての火炎の光のちらつ
きを容易且つ確実にしかも鮮明に検出できるという優れ
た効果を奏し得る。According to the flame detector of the present invention, there is an excellent effect that the flicker of light of all the flames distributed over a wide area can be easily, reliably and clearly detected by one set of flame detectors. obtain.
【図1】本考案の火炎検出器の一実施例の斜視図であ
る。FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a flame detector according to the present invention.
【図2】本考案の火炎検出器において、シリンドリカル
レンズの向きを決定する根拠を説明するための斜視図で
ある。FIG. 2 is a perspective view for explaining the basis for determining the direction of the cylindrical lens in the flame detector of the present invention.
【図3】本考案の火炎検出器において、シリンドリカル
レンズの向きを決定する際のシリンドリカルレンズの軸
心とバーナの軸心の向きを説明するための斜視図であ
る。FIG. 3 is a perspective view for explaining the directions of the axis of the cylindrical lens and the axis of the burner when the direction of the cylindrical lens is determined in the flame detector of the present invention.
【図4】従来の火炎検出器の一例の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of an example of a conventional flame detector.
1 火炎検出器 3 光ファイバーケーブル 4 バーナ 5 火炎 5a 火炎束 8 シリンドリカルレンズ 10 視界11 視界断面 11a 短軸 11b 長軸 D 火炎束の外径部 d 径方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flame detector 3 Optical fiber cable 4 Burner 5 Flame 5a Flame bundle 8 Cylindrical lens 10 Field of view 11 Field of view section 11a Short axis 11b Long axis D Outside diameter of flame bundle d Radial direction
Claims (1)
ドリカルレンズ(8)で集光した光を送る光ファイバー
ケーブル(3)を備え、バーナ(4)の複数の噴孔から
噴射された燃料が燃焼して生じた火炎(5)の光のちら
つきを検出し得るようにした火炎検出器(1)におい
て、前記シリンドリカルレンズ(8)により形成される
視界(10)における視界断面(11)の長軸(11
b)方向の視界(10)内に複数の火炎(5)により形
成される火炎束(5a)の外径部(D)を捕えると共に
シリンドリカルレンズ(8)により形成される視界(1
0)における視界断面(11)の短軸(11a)方向両
側の視界(10)の面が各火炎(5)を火炎(5)の径
方向(d)へ横切るよう、前記シリンドリカルレンズ
(8)を、外周円筒面を火炎(5)に向けてバーナ
(4)近傍に配設したことを特徴とする火炎検出器。1. A fuel supply system comprising a cylindrical lens (8) and an optical fiber cable (3) for transmitting light collected by the cylindrical lens (8) , wherein fuel injected from a plurality of injection holes of a burner (4) burns. In the flame detector (1) capable of detecting the flicker of light of the generated flame (5) , the flame is formed by the cylindrical lens (8).
The major axis (11 ) of the field of view (11) in the field of view (10)
The field of view (1) formed by the cylindrical lens (8) while capturing the outer diameter (D) of the flame bundle (5a) formed by the plurality of flames (5 ) in the field of view (10) in the direction b).
0) Both sides in the short axis (11a) direction of the view section (11)
The cylindrical lens so that the surface of the side view (10) crosses each flame (5) in the radial direction (d) of the flame (5).
Burner (8) with the outer cylindrical surface facing the flame (5)
(4) A flame detector, which is disposed in the vicinity.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8065991U JP2550855Y2 (en) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | Flame detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8065991U JP2550855Y2 (en) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | Flame detector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0523068U JPH0523068U (en) | 1993-03-26 |
JP2550855Y2 true JP2550855Y2 (en) | 1997-10-15 |
Family
ID=13724492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8065991U Expired - Lifetime JP2550855Y2 (en) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | Flame detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2550855Y2 (en) |
-
1991
- 1991-09-09 JP JP8065991U patent/JP2550855Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0523068U (en) | 1993-03-26 |
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