JP3255442B2 - 火炎検出器 - Google Patents
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/10—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void
- G01J1/16—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void using electric radiation detectors
- G01J1/1626—Arrangements with two photodetectors, the signals of which are compared
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
- G08B29/12—Checking intermittently signalling or alarm systems
- G08B29/14—Checking intermittently signalling or alarm systems checking the detection circuits
- G08B29/145—Checking intermittently signalling or alarm systems checking the detection circuits of fire detection circuits
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、受光素子（火炎セン
サ）を用いて火炎の有無を検出する構造から成る火炎検
出器に関する技術である。
サ）を用いて火炎の有無を検出する構造から成る火炎検
出器に関する技術である。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の技術としては、受光素子
と炎の間にメカニカルシャッタを設けて、自己点検可能
な構造としたものが周知であり、又、シャッタ機構の信
頼性を高めるための技術が知られている（例えば、特開
昭６１−１２２５３０号公報或いは特開昭６１−１２２
５３１号公報参照）。
と炎の間にメカニカルシャッタを設けて、自己点検可能
な構造としたものが周知であり、又、シャッタ機構の信
頼性を高めるための技術が知られている（例えば、特開
昭６１−１２２５３０号公報或いは特開昭６１−１２２
５３１号公報参照）。
【０００３】この従来の技術は、被測定体である火炎と
この火炎の有無を検出する火炎センサとの間に、（Ａ）
周期的に開閉するメカニカルシャッタを配置し、（Ｂ）
所定周期で透明モードと不透明モードが繰り返し制御さ
れる液晶セルを配置し、（Ｃ）光を遮断し得る色の磁性
流体を封入した光透過性材料のシャッタセルを置き、シ
ャッタセル内における磁性流体の位置を制御する磁石部
をシャッタセルの両側に配置したものである。
この火炎の有無を検出する火炎センサとの間に、（Ａ）
周期的に開閉するメカニカルシャッタを配置し、（Ｂ）
所定周期で透明モードと不透明モードが繰り返し制御さ
れる液晶セルを配置し、（Ｃ）光を遮断し得る色の磁性
流体を封入した光透過性材料のシャッタセルを置き、シ
ャッタセル内における磁性流体の位置を制御する磁石部
をシャッタセルの両側に配置したものである。
【０００４】このときの火炎検出器は、火炎センサから
所定の繰り返し周期の信号を得て、フェイルセーフ機能
をもつ検出回路で所定の信号処理をし、火炎の有無、及
び火炎センサの故障発生を装置動作中においても常時検
出する。
所定の繰り返し周期の信号を得て、フェイルセーフ機能
をもつ検出回路で所定の信号処理をし、火炎の有無、及
び火炎センサの故障発生を装置動作中においても常時検
出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この従来の火炎検出器
は、以下の問題点を有する。
は、以下の問題点を有する。
【０００６】（イ）いずれの構造にしろ、液晶セルやシ
ャッタセルという余分な部品を必要として、且つこれを
制御する要素を必要とする。従って、装置が複雑化した
り、大げさになる上、高価となる。
ャッタセルという余分な部品を必要として、且つこれを
制御する要素を必要とする。従って、装置が複雑化した
り、大げさになる上、高価となる。
【０００７】（ロ）メカニカルシャッタに比較すれば液
晶セルやシャッタセルは故障しにくいが、それでもかな
りの頻度でオンオフ制御されるので故障発生率はまだ高
い。
晶セルやシャッタセルは故障しにくいが、それでもかな
りの頻度でオンオフ制御されるので故障発生率はまだ高
い。
【０００８】（ハ）メカニカルシャッタ式では受光時に
炎と受光素子との間の光路に漏れや劣化の恐れのある光
学部品を使用する必要はないが、液晶セル式やシャッタ
セル式では液晶セルやシャッタセル等を光路に設置する
必要がある。これ等光学部品の漏れや透過性の劣化等は
検出感度の低下を招く。
炎と受光素子との間の光路に漏れや劣化の恐れのある光
学部品を使用する必要はないが、液晶セル式やシャッタ
セル式では液晶セルやシャッタセル等を光路に設置する
必要がある。これ等光学部品の漏れや透過性の劣化等は
検出感度の低下を招く。
【０００９】本発明は、従来の有するこのような問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、簡単な構造で、長寿命で信頼性の高い自己点検機能
を具備する火炎検出器を安価に提供することにある。
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、簡単な構造で、長寿命で信頼性の高い自己点検機能
を具備する火炎検出器を安価に提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、火炎状態を受光素子を用いて測定し、前
記火炎状態を検出する火炎検出器において、前記受光素
子として用いられる火炎検出用フォトダイオードと、該
火炎検出用フォトダイオードと光学的に分離した状態で
直列に接続されるチェック用のフォトダイオードと、該
チェック用のフォトダイオードに光学的に接続され周期
的にオンオフ制御されるチェック用の光源と、前記火炎
検出用フォトダイオードが接続される演算手段と、該演
算手段の出力を入力して前記火炎状態並びに前記火炎検
出用フォトダイオード、前記チェック用のフォトダイオ
ード、前記光源及び前記演算手段の各部の状態を判定す
る判定回路とを具備して自己点検が可能な構造から成る
こと、又は、前記受光素子として用いられる火炎検出用
フォトダイオードと、該火炎検出用フォトダイオードと
光学的に分離した状態で並列に接続されるチェック用の
フォトダイオードと、該チェック用のフォトダイオード
に光学的に接続され周期的にオンオフ制御されるチェッ
ク用の光源と、前記火炎検出用フォトダイオード及び前
記チェック用のフォトダイオードが接続される演算手段
と、該演算手段の出力を入力して前記火炎状態並びに前
記火炎検出用フォトダイオード、前記チェック用のフォ
トダイオード、前記光源及び前記演算手段の各部の状態
を判定する判定回路とを具備して自己点検が可能な構造
から成ることを特徴とするものである。
に、本発明は、火炎状態を受光素子を用いて測定し、前
記火炎状態を検出する火炎検出器において、前記受光素
子として用いられる火炎検出用フォトダイオードと、該
火炎検出用フォトダイオードと光学的に分離した状態で
直列に接続されるチェック用のフォトダイオードと、該
チェック用のフォトダイオードに光学的に接続され周期
的にオンオフ制御されるチェック用の光源と、前記火炎
検出用フォトダイオードが接続される演算手段と、該演
算手段の出力を入力して前記火炎状態並びに前記火炎検
出用フォトダイオード、前記チェック用のフォトダイオ
ード、前記光源及び前記演算手段の各部の状態を判定す
る判定回路とを具備して自己点検が可能な構造から成る
こと、又は、前記受光素子として用いられる火炎検出用
フォトダイオードと、該火炎検出用フォトダイオードと
光学的に分離した状態で並列に接続されるチェック用の
フォトダイオードと、該チェック用のフォトダイオード
に光学的に接続され周期的にオンオフ制御されるチェッ
ク用の光源と、前記火炎検出用フォトダイオード及び前
記チェック用のフォトダイオードが接続される演算手段
と、該演算手段の出力を入力して前記火炎状態並びに前
記火炎検出用フォトダイオード、前記チェック用のフォ
トダイオード、前記光源及び前記演算手段の各部の状態
を判定する判定回路とを具備して自己点検が可能な構造
から成ることを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】演算増幅器に火炎センサとしてフォトダイオー
ド（以下「ＰＤ」と略称する）を接続し、このＰＤに光
学的に分離したチェック用のＰＤを配置し、このチェッ
ク用のＰＤに光学的に接続し周期的にオンオフするチェ
ック用の光源を配置し、前記演算増幅器の出力を判定回
路で判定する。
ド（以下「ＰＤ」と略称する）を接続し、このＰＤに光
学的に分離したチェック用のＰＤを配置し、このチェッ
ク用のＰＤに光学的に接続し周期的にオンオフするチェ
ック用の光源を配置し、前記演算増幅器の出力を判定回
路で判定する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を具体的実施例である下記の図
面を参照しながら説明する。
面を参照しながら説明する。
【００１３】図１は本発明の具体的な実施例を示す図で
ある。図２は図１の説明に供する図である。図３は図１
及び図２の説明に供するタイムチャートである。図４は
図１及び図２の説明に供するタイムチャートである。図
５は本発明の他の実施例を示す図である。図６は本発明
の他の実施例を示す図である。
ある。図２は図１の説明に供する図である。図３は図１
及び図２の説明に供するタイムチャートである。図４は
図１及び図２の説明に供するタイムチャートである。図
５は本発明の他の実施例を示す図である。図６は本発明
の他の実施例を示す図である。
【００１４】図１において、演算手段Ｅを、演算増幅器
１及びこの演算増幅器の出力端子・反転入力端子間に接
続した帰還抵抗８で構成する。演算増幅器１は、その反
転入力端子に火炎２の状態を検出するための火炎センサ
としての機能を有するＰＤ（以下「火炎検出用ＰＤ」と
いう）３が接続される（又後述するように反転入力端子
に炎検出用ＰＤとチェック用ＰＤとを接続するようにし
てもよい）。演算増幅器１の非反転入力端子はＧＮＤに
接続される。
１及びこの演算増幅器の出力端子・反転入力端子間に接
続した帰還抵抗８で構成する。演算増幅器１は、その反
転入力端子に火炎２の状態を検出するための火炎センサ
としての機能を有するＰＤ（以下「火炎検出用ＰＤ」と
いう）３が接続される（又後述するように反転入力端子
に炎検出用ＰＤとチェック用ＰＤとを接続するようにし
てもよい）。演算増幅器１の非反転入力端子はＧＮＤに
接続される。
【００１５】ＰＤ４は火炎検出用ＰＤ３と光学的に分離
した状態で配置されたチェック用のＰＤ（以下「チェッ
ク用ＰＤ」という）である。図１においては、このチェ
ック用ＰＤ４は火炎検出用ＰＤ３に対して逆方向に直列
に光学的に分離した状態で接続・配置される。チェック
用ＰＤ４の他端はＧＮＤに接続される。
した状態で配置されたチェック用のＰＤ（以下「チェッ
ク用ＰＤ」という）である。図１においては、このチェ
ック用ＰＤ４は火炎検出用ＰＤ３に対して逆方向に直列
に光学的に分離した状態で接続・配置される。チェック
用ＰＤ４の他端はＧＮＤに接続される。
【００１６】こうした上で、チェック用ＰＤ４はチェッ
ク用の光源５に光学的に接続される。チェック用の光源
５は例えばＬＥＤを用いることができる。このチェック
用の光源５は駆動回路６によって例えば１秒オン・３秒
オフというように周期的にオンオフ制御される。
ク用の光源５に光学的に接続される。チェック用の光源
５は例えばＬＥＤを用いることができる。このチェック
用の光源５は駆動回路６によって例えば１秒オン・３秒
オフというように周期的にオンオフ制御される。
【００１７】演算増幅器１の出力端子には、この演算増
幅器１の出力電圧ｅ０を入力して火炎の状態及び火炎検
出用フォトダイオード３、チェック用のフォトダイオー
ド４、光源５及び演算手段Ｅ等の前段に接続される各部
の状態を判定する判定回路７が接続される。更に演算増
幅器１の出力端子と反転入力端子間に抵抗値Ｒｆの帰還
抵抗８が接続される。
幅器１の出力電圧ｅ０を入力して火炎の状態及び火炎検
出用フォトダイオード３、チェック用のフォトダイオー
ド４、光源５及び演算手段Ｅ等の前段に接続される各部
の状態を判定する判定回路７が接続される。更に演算増
幅器１の出力端子と反転入力端子間に抵抗値Ｒｆの帰還
抵抗８が接続される。
【００１８】ここで電圧ｅ0は前段の回路が正常であれ
ば、光源５のオンオフに伴ってハイ(HIGH)／ロー(LOW)
を繰り返すから、これを例えばトランジスタのベースに
接続すればその出力を見ることで故障の検出をすること
ができる。又、電圧ｅ0の極性を逆転してトランジスタ
のベースに接続すればその出力を見ることで炎の検出を
することができる。
ば、光源５のオンオフに伴ってハイ(HIGH)／ロー(LOW)
を繰り返すから、これを例えばトランジスタのベースに
接続すればその出力を見ることで故障の検出をすること
ができる。又、電圧ｅ0の極性を逆転してトランジスタ
のベースに接続すればその出力を見ることで炎の検出を
することができる。
【００１９】そこで、判定回路７は、例えば、図２に示
すように、トランジスタ回路を主たる構成要素として、
演算増幅器１の出力が一定周期のパルス出力であるとき
のみリレーを励磁し続けることができるような回路構成
の故障検出部７ａ及び炎検出部７ｂと、電圧ｅ0の極性
を逆転して炎検出部７ｂに出力する極性反転回路７ｃと
で構成することができる。即ち、判定回路７は、入力し
た電圧ｅ0が一定周期のパルス出力であるときのみ前段
各部が正常と判断する故障検出部７ａと、電圧ｅ0の極
性を極性反転回路７ｃで逆転し、この極性反転回路から
の信号が一定周期のパルス出力であるときのみ火炎状態
が正常と判断する炎検出部７ｂとで構成する。
すように、トランジスタ回路を主たる構成要素として、
演算増幅器１の出力が一定周期のパルス出力であるとき
のみリレーを励磁し続けることができるような回路構成
の故障検出部７ａ及び炎検出部７ｂと、電圧ｅ0の極性
を逆転して炎検出部７ｂに出力する極性反転回路７ｃと
で構成することができる。即ち、判定回路７は、入力し
た電圧ｅ0が一定周期のパルス出力であるときのみ前段
各部が正常と判断する故障検出部７ａと、電圧ｅ0の極
性を極性反転回路７ｃで逆転し、この極性反転回路から
の信号が一定周期のパルス出力であるときのみ火炎状態
が正常と判断する炎検出部７ｂとで構成する。
【００２０】そして、このときに、故障検出部７ａと炎
検出部７ｂの回路構成は同一にすることができる。た
だ、故障検出部や炎検出部については、特別な回路構成
をとる必要はなく、例えば前記従来の技術で用いられて
いるようなパルス検出回路の構成であってもよい。
検出部７ｂの回路構成は同一にすることができる。た
だ、故障検出部や炎検出部については、特別な回路構成
をとる必要はなく、例えば前記従来の技術で用いられて
いるようなパルス検出回路の構成であってもよい。
【００２１】即ち、具体的回路構成の１例として、図２
に示すように、トランジスタＱ１等から成る電力増幅部
７１、ダイオードＤ1とコンデンサＣ2とから成る半波整
流部７２、及びリレーＫ1（但し、炎検出部７ｂについ
ては図３及び図４との関係からＫ2と表わす）から成る
出力部７３等で構成することができる。
に示すように、トランジスタＱ１等から成る電力増幅部
７１、ダイオードＤ1とコンデンサＣ2とから成る半波整
流部７２、及びリレーＫ1（但し、炎検出部７ｂについ
ては図３及び図４との関係からＫ2と表わす）から成る
出力部７３等で構成することができる。
【００２２】これによれば、パルス出力がトランジスタ
Ｑ1のベースに入力されることにより、トランジスタＱ1
はオンオフを繰り返す。この繰り返しによりコンデンサ
Ｃ2はオンオフの周期に対応した充放電が繰り返され
る。これによってリレーＫ1（Ｋ2）の励磁が行われ、そ
の動作に基づいて目的の検出信号や操作信号等を得るこ
とができる。
Ｑ1のベースに入力されることにより、トランジスタＱ1
はオンオフを繰り返す。この繰り返しによりコンデンサ
Ｃ2はオンオフの周期に対応した充放電が繰り返され
る。これによってリレーＫ1（Ｋ2）の励磁が行われ、そ
の動作に基づいて目的の検出信号や操作信号等を得るこ
とができる。
【００２３】検出部の動作の概要は、 トランジスタＱ1が”オフ”のとき、コンデンサＣ2が
充電される。 トランジスタＱ1が”オン”になると、コレクタがア
ース電位に引き下げられるから、コンデンサＣ2の放電
電流がダイオードＤ2を介してリレーＫ1とコンデンサＣ
1の回路に流れる。ここでコンデンサＣ1は、トランジス
タＱ1が”オフ”となってコンデンサＣ2への充電が行わ
れているときに、リレーＫ1の励磁を保持しておくため
に設けられる。 再びの動作、即ち、トランジスタＱ1が”オフ”に
なるとコンデンサＣ2へ充電が行われる（以下、が
行われる）。 このようにして、、が繰り返される。 となる。
充電される。 トランジスタＱ1が”オン”になると、コレクタがア
ース電位に引き下げられるから、コンデンサＣ2の放電
電流がダイオードＤ2を介してリレーＫ1とコンデンサＣ
1の回路に流れる。ここでコンデンサＣ1は、トランジス
タＱ1が”オフ”となってコンデンサＣ2への充電が行わ
れているときに、リレーＫ1の励磁を保持しておくため
に設けられる。 再びの動作、即ち、トランジスタＱ1が”オフ”に
なるとコンデンサＣ2へ充電が行われる（以下、が
行われる）。 このようにして、、が繰り返される。 となる。
【００２４】ところで、判定回路７において、故障検出
部７ａの入力電圧をｅ1、反転回路７ｃの出力電圧を
ｅ2、炎検出部７ｂの入力電圧をｅ3で表わすことにする
と、判定回路７の各部の電圧関係は、装置が正常時と、
所謂ｅ0がマイナス側電源で短絡した場合の異常時（故
障時）とで、夫々図３、図４のようなタイムチャートの
関係となる。
部７ａの入力電圧をｅ1、反転回路７ｃの出力電圧を
ｅ2、炎検出部７ｂの入力電圧をｅ3で表わすことにする
と、判定回路７の各部の電圧関係は、装置が正常時と、
所謂ｅ0がマイナス側電源で短絡した場合の異常時（故
障時）とで、夫々図３、図４のようなタイムチャートの
関係となる。
【００２５】ＰＤの基本的機能は、受光時に電流源とし
て働く。ここで火炎検出用ＰＤ３で発生する電流（以下
「火炎検出電流」という）をｉfとし、チェック用ＰＤ
４で発生する電流（以下「チェツク電流」という）をｉ
cとして、判定回路７の判定機能を説明する。
て働く。ここで火炎検出用ＰＤ３で発生する電流（以下
「火炎検出電流」という）をｉfとし、チェック用ＰＤ
４で発生する電流（以下「チェツク電流」という）をｉ
cとして、判定回路７の判定機能を説明する。
【００２６】（ａ）火炎２の光と光源５の光が共に無い
場合は、 ｉf＝ｉc＝０ …（１） であるから、帰還抵抗８に流れる電流ｉkは、 ｉk＝ｉf−ｉc＝０ …（２） である。従って、演算増幅器１の出力端子の電圧ｅ
0は、 ｅ0＝０ …（３） となる。
場合は、 ｉf＝ｉc＝０ …（１） であるから、帰還抵抗８に流れる電流ｉkは、 ｉk＝ｉf−ｉc＝０ …（２） である。従って、演算増幅器１の出力端子の電圧ｅ
0は、 ｅ0＝０ …（３） となる。
【００２７】（ｂ）火炎２の光が存在し、光源５の光が
無い（光源オフ）場合は、 ｉf＞０，ｉc＝０ …（４） であるから、このときの帰還抵抗８に流れる電流ｉ
kは、 ｉk＝ｉf−ｉc＝ｉf …（５） となり、演算増幅器１の出力端子の電圧ｅ0は、 ｅ0＝−Ｒf・ｉf＜０ …（６） である。
無い（光源オフ）場合は、 ｉf＞０，ｉc＝０ …（４） であるから、このときの帰還抵抗８に流れる電流ｉ
kは、 ｉk＝ｉf−ｉc＝ｉf …（５） となり、演算増幅器１の出力端子の電圧ｅ0は、 ｅ0＝−Ｒf・ｉf＜０ …（６） である。
【００２８】（ｃ）前記（１）及び（２）式から、 ｅ0＜０で炎”有”、ｅ0≧０で炎”無” …（７） とする判定が可能である。
【００２９】次に構成部分の故障した場合の判定は以下
のようになる。
のようになる。
【００３０】（ｄ）光源３の光が無い場合で、火炎検出
用ＰＤ３／帰還抵抗８／演算増幅器１の各故障モードに
対する電圧ｅ0の状態（炎の有無の各状態につき対応さ
せる）は、次の表１のようになる。
用ＰＤ３／帰還抵抗８／演算増幅器１の各故障モードに
対する電圧ｅ0の状態（炎の有無の各状態につき対応さ
せる）は、次の表１のようになる。
【表１】
【００３１】ところで”炎無”の状態で電圧ｅ0の状態
が”炎有”と同様になるような故障は非常に危険であ
る。例えば、火炎が存在すべき容器（燃焼器）の内部に
未燃燃料が充満している場合であり、このような場合
は、爆発の恐れがある。
が”炎有”と同様になるような故障は非常に危険であ
る。例えば、火炎が存在すべき容器（燃焼器）の内部に
未燃燃料が充満している場合であり、このような場合
は、爆発の恐れがある。
【００３２】従ってこれを自己検知する必要がある。表
１中で”炎無”の状態で電圧ｅ0が”不定”、即ち、ｅ0
＜０となる可能性がある場合が危険である。従ってこれ
を検知する必要がある。
１中で”炎無”の状態で電圧ｅ0が”不定”、即ち、ｅ0
＜０となる可能性がある場合が危険である。従ってこれ
を検知する必要がある。
【００３３】（ｅ）チェック用の光源５を周期的にオン
オフすると、オフのときは前記（ｄ）と同様の動作をす
る。
オフすると、オフのときは前記（ｄ）と同様の動作をす
る。
【００３４】（ｆ）チェック用の光源５がオンのとき
は、炎の光が”無”のとき、炎の光が”有”のと
き、で異なる動作をする。
は、炎の光が”無”のとき、炎の光が”有”のと
き、で異なる動作をする。
【００３５】炎の光が”無”のときは、ｉf＝０，ｉc
＞０，となるから、 ｉk＝ｉf−ｉc＝−ｉc …（８） となり、従って、 ｅ0＝Ｒf・ｉc＞０ …（９） となる。
＞０，となるから、 ｉk＝ｉf−ｉc＝−ｉc …（８） となり、従って、 ｅ0＝Ｒf・ｉc＞０ …（９） となる。
【００３６】炎の光が”有”のときは、ｉf＞０，ｉc
＞０，となるから、 ｉk＝ｉf−ｉc …（１０） となり、従って、 ｅ0＝−Ｒf（ｉf−ｉc） …（１１） となる。ここでｉc＞ｉfとなるようにチェック用の光源
５の輝度を調整すれば、 ｅ0＞０ …（１２） となる。
＞０，となるから、 ｉk＝ｉf−ｉc …（１０） となり、従って、 ｅ0＝−Ｒf（ｉf−ｉc） …（１１） となる。ここでｉc＞ｉfとなるようにチェック用の光源
５の輝度を調整すれば、 ｅ0＞０ …（１２） となる。
【００３７】以上のことをもとにしたとき、構成部品の
故障は次頁の表２のようになる。
故障は次頁の表２のようになる。
【００３８】（ｇ）ここでチェック用の光源５がオン
で、ｅ0≦０であれば、火炎検出器異常、ｅ0＞０で正常
と判断すれば故障の発見ができないのは、 火炎検出用ＰＤ３が短絡のとき、 チェック用の光源５が連続点灯のとき、 チェック用の光源５が発光力劣化（輝度無）、 電圧ｅ0が不定の故障モードのとき、 の４つである。
で、ｅ0≦０であれば、火炎検出器異常、ｅ0＞０で正常
と判断すれば故障の発見ができないのは、 火炎検出用ＰＤ３が短絡のとき、 チェック用の光源５が連続点灯のとき、 チェック用の光源５が発光力劣化（輝度無）、 電圧ｅ0が不定の故障モードのとき、 の４つである。
【００３９】このうち、及びは炎検出不能（常時ｅ
0≧０）である。は、炎検出は正常であるが有炎時は
光源５がオンで”ｅ0＜０”となるから故障の発見がで
きる。は”ｅ0＞０”であれば炎検出不能であるが、
ｅ0≦０では故障発見ができる。
0≧０）である。は、炎検出は正常であるが有炎時は
光源５がオンで”ｅ0＜０”となるから故障の発見がで
きる。は”ｅ0＞０”であれば炎検出不能であるが、
ｅ0≦０では故障発見ができる。
【表２】
【００４０】以上のことから、本発明においては、非常
に危険な無炎時に”ｅ0＜０”となり、一方有炎時には
故障発見ができるという、自己点検機能を持った火炎検
出器を実現できることとなる。
に危険な無炎時に”ｅ0＜０”となり、一方有炎時には
故障発見ができるという、自己点検機能を持った火炎検
出器を実現できることとなる。
【００４１】本発明は以上説明した内容に限定されるも
のではない。
のではない。
【００４２】例えば、図５に示すように、火炎検出用Ｐ
Ｄ３とチェック用ＰＤ４との接続関係を並列となるよう
にしてもさしつかえない。このとき、演算増幅器１の反
転入力端子には火炎検出用ＰＤ３とチェック用ＰＤ４と
が接続される。
Ｄ３とチェック用ＰＤ４との接続関係を並列となるよう
にしてもさしつかえない。このとき、演算増幅器１の反
転入力端子には火炎検出用ＰＤ３とチェック用ＰＤ４と
が接続される。
【００４３】又、故障検出部及び炎検出部の構成につい
ては、図２以外に例えば図６のように構成してもよい。
この図６においては、電力増幅部α1は、トランジスタ
Ｑ1のコレクタにインダクタンスＬを接続し、この電力
増幅部α1とダイオードＤ3とコンデンサＣ3とから成る
判断整流部α3との間に交流結合部α2として例えばコン
デンサＣ2を配置するような構成である。半波整流部の
出力で出力部α4の出力リレーを動作させることとな
る。
ては、図２以外に例えば図６のように構成してもよい。
この図６においては、電力増幅部α1は、トランジスタ
Ｑ1のコレクタにインダクタンスＬを接続し、この電力
増幅部α1とダイオードＤ3とコンデンサＣ3とから成る
判断整流部α3との間に交流結合部α2として例えばコン
デンサＣ2を配置するような構成である。半波整流部の
出力で出力部α4の出力リレーを動作させることとな
る。
【００４４】更に又、判定回路であるが、上述した回路
構成はディスクリートであるが、これをマイクロコンピ
ュータ等の演算手段を用いて構成してもよいことは言う
までもない。この場合は、演算増幅器１からの電圧ｅ0
を入力し、この電圧が一定周期のパルス出力であるとき
のみ、上述したような機能を一括して実行できるように
する、即ち、各部及び火炎状態が正常と判断するための
情報を記憶要素に記憶させておいて、例えばマイクロコ
ンピュータ等の演算手段でこのデータに基づいて所定の
比較演算等を施して逐次前段各部や火炎状態が正常と判
断し、必要に応じてそれに対する信号を出力できるよう
にする。このようにしてもやはり上述した火炎検出器は
実現できる。
構成はディスクリートであるが、これをマイクロコンピ
ュータ等の演算手段を用いて構成してもよいことは言う
までもない。この場合は、演算増幅器１からの電圧ｅ0
を入力し、この電圧が一定周期のパルス出力であるとき
のみ、上述したような機能を一括して実行できるように
する、即ち、各部及び火炎状態が正常と判断するための
情報を記憶要素に記憶させておいて、例えばマイクロコ
ンピュータ等の演算手段でこのデータに基づいて所定の
比較演算等を施して逐次前段各部や火炎状態が正常と判
断し、必要に応じてそれに対する信号を出力できるよう
にする。このようにしてもやはり上述した火炎検出器は
実現できる。
【００４５】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次に記載するような効果を奏する。
ているので、次に記載するような効果を奏する。
【００４６】（イ）可動部がないので長寿命・高信頼性
の自己点検機能を具備する火炎検出器を安価に提供する
ことができる。
の自己点検機能を具備する火炎検出器を安価に提供する
ことができる。
【００４７】（ロ）火炎検出用とチェック用の２つのＰ
Ｄとチェック用ＰＤに対応する部分に１光源を配置する
ような簡単な構造で余分な部品を必要としないから装置
が複雑化したり、大げさになるようなことも無い。
Ｄとチェック用ＰＤに対応する部分に１光源を配置する
ような簡単な構造で余分な部品を必要としないから装置
が複雑化したり、大げさになるようなことも無い。
【００４８】（ハ）炎と受光素子の間に光学部分を使用
する必要が無くから、これに起因する汚れや透光性の劣
化に対する配慮をする必要が無い。
する必要が無くから、これに起因する汚れや透光性の劣
化に対する配慮をする必要が無い。
【図１】本発明の具体的な実施例を示す図である。
【図２】図１の説明に供する図である。
【図３】図１及び図２の説明に供するタイムチャートで
ある。
ある。
【図４】図１及び図２の説明に供するタイムチャートで
ある。
ある。
【図５】本発明の他の実施例を示す図である。
【図６】本発明の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】 １ 演算増幅器 ２ 火炎 ３ 火炎センサとしての機能を有するフォトダイオード
（火炎検出用ＰＤ） ４ チェック用のフォトダイオード（チェック用ＰＤ） ５ チェック用の光源 ６ 駆動回路 ７ 判定回路 ８ 帰還抵抗
（火炎検出用ＰＤ） ４ チェック用のフォトダイオード（チェック用ＰＤ） ５ チェック用の光源 ６ 駆動回路 ７ 判定回路 ８ 帰還抵抗
Claims (5)
- 【請求項１】火炎状態を受光素子を用いて測定し、前記
火炎状態を検出する火炎検出器において、 前記受光素子として用いられる火炎検出用フォトダイオ
ード３と、 該火炎検出用フォトダイオードと光学的に分離した状態
で直列に接続されるチェック用のフォトダイオード４
と、 該チェック用のフォトダイオードに光学的に接続され周
期的にオンオフ制御されるチェック用の光源５と、 前記火炎検出用フォトダイオードが接続される演算手段
Ｅと、 該演算手段の出力を入力して前記火炎状態並びに前記火
炎検出用フォトダイオード、前記チェック用のフォトダ
イオード、前記光源及び前記演算手段の各部の状態を判
定する判定回路７とを具備して自己点検が可能な構造か
ら成ることを特徴とする火炎検出器。 - 【請求項２】火炎状態を受光素子を用いて測定し、前記
火炎状態を検出する火炎検出器において、 前記受光素子として用いられる火炎検出用フォトダイオ
ード３と、 該火炎検出用フォトダイオードと光学的に分離した状態
で並列に接続されるチェック用のフォトダイオード４
と、 該チェック用のフォトダイオードに光学的に接続され周
期的にオンオフ制御されるチェック用の光源５と、 前記火炎検出用フォトダイオード及び前記チェック用の
フォトダイオードが接続される演算手段Ｅと、 該演算手段の出力を入力して前記火炎状態並びに前記火
炎検出用フォトダイオード、前記チェック用のフォトダ
イオード、前記光源及び前記演算手段の各部の状態を判
定する判定回路７とを具備して自己点検が可能な構造か
ら成ることを特徴とする火炎検出器。 - 【請求項３】火炎検出器において、前記演算手段Ｅを、演算増幅器１及び該演算増幅器の出力端子・反転入力端
子間に接続した帰還抵抗８で構成した ことを特徴とする
請求項１又は請求項２記載の火炎検出器。 - 【請求項４】火炎検出器において、前記判定回路７を、 前記演算手段Ｅの出力を入力してこの入力した信号が一
定周期のパルス出力であるときのみ前記火炎検出用フォ
トダイオード、前記チェック用のフォトダイオード、前
記光源及び前記演算手段の各部が正常と判断する故障検
出部７ａと、前記演算手段の出力を入力して極性を逆転
して出力する極性反転回路７ｃと、該極性反転回路から
入力した信号が一定周期のパルス出力であるときのみ前
記火炎状態が正常と判断する炎検出部７ｂとで構成した
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
器。 - 【請求項５】火炎検出器において、前記判定回路７を、 前記演算手段Ｅの出力を入力してこの入力した信号が一
定周期のパルス出力であるときのみ前記火炎検出用フォ
トダイオード、前記チェック用のフォトダイオード、前
記光源及び前記演算手段の各部並びに前記火炎状態が正
常と判断するための情報を記憶要素に記憶させて逐次前
記火炎検出用フォトダイオード、前記チェック用のフォ
トダイオード、前記光源及び前記演算手段の各部が正常
と判断し前記火炎状態が正常と判断できるようにしたこ
とを特徴とする請求項４記載の火炎検出器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04602792A JP3255442B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 火炎検出器 |
| US07/978,111 US5264708A (en) | 1992-01-31 | 1992-11-18 | Flame detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04602792A JP3255442B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 火炎検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0798248A JPH0798248A (ja) | 1995-04-11 |
| JP3255442B2 true JP3255442B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=12735565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04602792A Expired - Fee Related JP3255442B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 火炎検出器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5264708A (ja) |
| JP (1) | JP3255442B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5486810A (en) * | 1993-02-04 | 1996-01-23 | Schwarz; Frank | Infrared detector for detecting motion and fire and an alarm system including the same |
| US5495112A (en) * | 1994-12-19 | 1996-02-27 | Elsag International N.V. | Flame detector self diagnostic system employing a modulated optical signal in composite with a flame detection signal |
| US6060719A (en) * | 1997-06-24 | 2000-05-09 | Gas Research Institute | Fail safe gas furnace optical flame sensor using a transconductance amplifier and low photodiode current |
| US7019306B2 (en) * | 2002-12-09 | 2006-03-28 | Ametek, Inc. | Flame sensor |
| CA2421664A1 (en) * | 2003-03-11 | 2004-09-11 | International Thermal Investments Ltd. | Improved flame sensor and method of using same |
| US7244946B2 (en) * | 2004-05-07 | 2007-07-17 | Walter Kidde Portable Equipment, Inc. | Flame detector with UV sensor |
| US7682574B2 (en) * | 2004-11-18 | 2010-03-23 | Applied Materials, Inc. | Safety, monitoring and control features for thermal abatement reactor |
| US8095240B2 (en) * | 2004-11-18 | 2012-01-10 | Applied Materials, Inc. | Methods for starting and operating a thermal abatement system |
| GB2426577A (en) * | 2005-05-27 | 2006-11-29 | Thorn Security | An optical detector with a reflector outside of its housing, and a plurality of sensors inside of its housing |
| GB2426578A (en) * | 2005-05-27 | 2006-11-29 | Thorn Security | A flame detector having a pulsing optical test source that simulates the frequency of a flame |
| US7532952B2 (en) * | 2006-03-16 | 2009-05-12 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for pressure control in electronic device manufacturing systems |
| JP4998989B2 (ja) * | 2007-01-12 | 2012-08-15 | アズビル株式会社 | 火炎検出装置 |
| JP2010528475A (ja) * | 2007-05-25 | 2010-08-19 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 電子デバイス製造システムを組み立てる及び運転する方法及び装置 |
| CN101678407A (zh) * | 2007-05-25 | 2010-03-24 | 应用材料股份有限公司 | 用于减量系统的有效操作的方法与装置 |
| WO2008156687A1 (en) * | 2007-06-15 | 2008-12-24 | Applied Materials, Inc. | Methods and systems for designing and validating operation of abatement systems |
| WO2009055660A1 (en) * | 2007-10-24 | 2009-04-30 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for starting and operating a thermal abatement system |
| US8668868B2 (en) * | 2007-10-26 | 2014-03-11 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for smart abatement using an improved fuel circuit |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4547673A (en) * | 1983-01-10 | 1985-10-15 | Detector Electronics Corporation | Smoke and flame detector |
| US4464575A (en) * | 1983-09-06 | 1984-08-07 | Firetek Corporation | Test device for an optical infra red detector |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP04602792A patent/JP3255442B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-11-18 US US07/978,111 patent/US5264708A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5264708A (en) | 1993-11-23 |
| JPH0798248A (ja) | 1995-04-11 |
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