JPH03170821A - 火炎検出方法 - Google Patents
火炎検出方法Info
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- JPH03170821A JPH03170821A JP2295545A JP29554590A JPH03170821A JP H03170821 A JPH03170821 A JP H03170821A JP 2295545 A JP2295545 A JP 2295545A JP 29554590 A JP29554590 A JP 29554590A JP H03170821 A JPH03170821 A JP H03170821A
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- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 6
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- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/08—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements
- F23N5/082—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements using electronic means
-
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- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
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-
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23N2229/00—Flame sensors
-
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は火炎検出方法に関する。
（技術的背景）
ガスタービン機関では、火炎が燃焼室又はアフタバーナ
内にあるか、無いかを知ることが望ましい。火炎の存在
は特定波長の光放射線が予定の背景レベルより大きくな
る時を監視することによって検出することができる。こ
の場合の難点は機関の高温部分も光放射線を放出し、そ
の一部が監視される波長となることである。或る場合に
は、太陽からの漂遊放射線もまた機関に入り、火炎存在
の疑似の指示を生じさせる。
内にあるか、無いかを知ることが望ましい。火炎の存在
は特定波長の光放射線が予定の背景レベルより大きくな
る時を監視することによって検出することができる。こ
の場合の難点は機関の高温部分も光放射線を放出し、そ
の一部が監視される波長となることである。或る場合に
は、太陽からの漂遊放射線もまた機関に入り、火炎存在
の疑似の指示を生じさせる。
（発明の目的）
本発明の目的は虚偽の指示にあまり影響されない火炎検
出方法及び装置を提供することにある。
出方法及び装置を提供することにある。
（発明の構戒）
本発明によれば、発明の第Ｉの観点に基づき、１つの波
長の放射線レベルをそれより長い波長の放射線レベルと
比較し、前記１つの波長の放射線レベル対前記より長い
波長の放射線レベルの比が第１の値より大きくかつ第２
のより高い値より小さいときに火炎存在の指示を与える
工程を含むことを特徴とする火炎検出方法が提供される
。
長の放射線レベルをそれより長い波長の放射線レベルと
比較し、前記１つの波長の放射線レベル対前記より長い
波長の放射線レベルの比が第１の値より大きくかつ第２
のより高い値より小さいときに火炎存在の指示を与える
工程を含むことを特徴とする火炎検出方法が提供される
。
また、発明の第２の観点に基づき、１つの波長の放射線
レベルをそれより長い放射線レベルと比較し、前記１つ
の波長の放射線レベル対前記より長い波長の放射線レベ
ルの比が第１の値より小さいか又は第２のより高い値よ
り大きいときに火炎不在の指示を与えることを特徴とす
る火炎検出方法が提供される。
レベルをそれより長い放射線レベルと比較し、前記１つ
の波長の放射線レベル対前記より長い波長の放射線レベ
ルの比が第１の値より小さいか又は第２のより高い値よ
り大きいときに火炎不在の指示を与えることを特徴とす
る火炎検出方法が提供される。
本発明方法は火炎不在の指示に応動して点火ユニットに
出力を供給する工程を含むことができる。
出力を供給する工程を含むことができる。
１つの波長は約４７０ｎｍ〜約５３０ｎｍ間にあるもの
とし、より長い波長は約６７０ｎｍとする。第１の値は
約０．１とし、第２の値は約１．０とする。指示は表示
器に与えることができる。
とし、より長い波長は約６７０ｎｍとする。第１の値は
約０．１とし、第２の値は約１．０とする。指示は表示
器に与えることができる。
以下、ガスタービン機関用の火炎検出装置とその操作方
法の実施例を図に基づき説明する。
法の実施例を図に基づき説明する。
（実施例の説明）
第１図に示す装置は燃焼室又は燃焼域４内の光放射線を
調べるためにガスタービン機関３のケーシング２に設け
た光学ブローブ１を備える。ブローブｌは受けた放射線
をファイバ一一光ケーブル５を経て二色性ビームスプリ
ッタ６へ供給する。
調べるためにガスタービン機関３のケーシング２に設け
た光学ブローブ１を備える。ブローブｌは受けた放射線
をファイバ一一光ケーブル５を経て二色性ビームスプリ
ッタ６へ供給する。
ビームスプリッタ６はケーブル５を通過した放射線を２
つの戒分波長に分ける。約４７０ｎｍ〜５３０ｎｍ間に
ある即ち青と緑の間の色をもつ１波長帯域内の放射線は
第１ホトダイオード７へ送られる。前記波長帯域は任意
の幅をもち、二色性ビームスプリッタの適用区域とホト
ダイオード７のレスポンスに応じて、スペクトルのこの
青から緑の部分内の何処にでも位置できる。二色性ビー
ムスプリツタの他方の出力はホトダイオード７へ送られ
たものと実質上同じ幅の帯域内の放射線からなるが、略
６７０ｎｇｉを中心とする長い波長をもつ、即ち赤色を
もつ．この放射線は第二ホトダイオード８へ供給される
。
つの戒分波長に分ける。約４７０ｎｍ〜５３０ｎｍ間に
ある即ち青と緑の間の色をもつ１波長帯域内の放射線は
第１ホトダイオード７へ送られる。前記波長帯域は任意
の幅をもち、二色性ビームスプリッタの適用区域とホト
ダイオード７のレスポンスに応じて、スペクトルのこの
青から緑の部分内の何処にでも位置できる。二色性ビー
ムスプリツタの他方の出力はホトダイオード７へ送られ
たものと実質上同じ幅の帯域内の放射線からなるが、略
６７０ｎｇｉを中心とする長い波長をもつ、即ち赤色を
もつ．この放射線は第二ホトダイオード８へ供給される
。
２つのホトダイオード７、８の出力は比較器１０へ供給
される。前記比較器は２つの異なった波長帯域の放射線
レベルの比を示す出力を出す．比較器１０の出力は前記
比が第１値の０．１より大きく、第二値の１．０より小
さくなる時を検出するユニット１１に供給される． 比率が前記２つの値間にある時ユニットｌ１は火炎存在
のしるしを指示する表示器ｌ２に出力を供給する．出力
は火炎の不在を検出したときに点火器を附勢させる点火
器制御ユニットの如き他の利用手段１３へ供給すること
ができる。
される。前記比較器は２つの異なった波長帯域の放射線
レベルの比を示す出力を出す．比較器１０の出力は前記
比が第１値の０．１より大きく、第二値の１．０より小
さくなる時を検出するユニット１１に供給される． 比率が前記２つの値間にある時ユニットｌ１は火炎存在
のしるしを指示する表示器ｌ２に出力を供給する．出力
は火炎の不在を検出したときに点火器を附勢させる点火
器制御ユニットの如き他の利用手段１３へ供給すること
ができる。
ガスタービン燃焼室内の平均の火炎色温度Ｔｃは約１８
００Ｋであるが、機関ケーシングは約ｌ０００Ｋとなる
。大賜のそれは約６０００κである。放射される放射線
の最大値を生じる波長はウィーンの変位法則により与え
られる：即ち、λｒａａｘ ＝２８９７．９／↑Ｃξク
ロン。
００Ｋであるが、機関ケーシングは約ｌ０００Ｋとなる
。大賜のそれは約６０００κである。放射される放射線
の最大値を生じる波長はウィーンの変位法則により与え
られる：即ち、λｒａａｘ ＝２８９７．９／↑Ｃξク
ロン。
第２図を参照すれば、任意の温度で、ある放射線があら
ゆる波長で放射されるが、任意の選択された波長で放射
される割合はその波長の前記最大値への近さに依存する
。詳細には、３つの異なった色：青（４７０ｎｍ） 、
緑＜５２７ｎｍ） 、赤（６７０ｎｎ）については、太
陽により放射される放射線は夫々前記最大値のそれの９
９％、最大値の９９％、最大値の８３％になる。１８０
０Ｋの火炎では、前記３つの色についてのこれらの値は
夫々１．３％、４％、２０％になる。ｔｏ００Ｋの機関
ケーシングの如き物体については、前記値は２ ＸＩＯ
−’、１．５ ＸＩＯ−”、４ ＸＩＯ−’である。も
し青一緑範囲内のレベルを赤放射線のそれと比較すれば
、これは略、太陽では１より大きな値を与え、火炎では
、ｌより小さいが０．１より大きい値を、ケーシングで
は、０．１より小さい値となる。
ゆる波長で放射されるが、任意の選択された波長で放射
される割合はその波長の前記最大値への近さに依存する
。詳細には、３つの異なった色：青（４７０ｎｍ） 、
緑＜５２７ｎｍ） 、赤（６７０ｎｎ）については、太
陽により放射される放射線は夫々前記最大値のそれの９
９％、最大値の９９％、最大値の８３％になる。１８０
０Ｋの火炎では、前記３つの色についてのこれらの値は
夫々１．３％、４％、２０％になる。ｔｏ００Ｋの機関
ケーシングの如き物体については、前記値は２ ＸＩＯ
−’、１．５ ＸＩＯ−”、４ ＸＩＯ−’である。も
し青一緑範囲内のレベルを赤放射線のそれと比較すれば
、これは略、太陽では１より大きな値を与え、火炎では
、ｌより小さいが０．１より大きい値を、ケーシングで
は、０．１より小さい値となる。
従って、異なった波長において放射強度の相対値がｌよ
り大きいか、小さいか、そして０．１より大きいか、小
さいかを決定することによって、放射線が火炎から来た
か、太陽から来たか、機関から来たかを決定することが
できる。
り大きいか、小さいか、そして０．１より大きいか、小
さいかを決定することによって、放射線が火炎から来た
か、太陽から来たか、機関から来たかを決定することが
できる。
本発明は機関用としての用途に限定されるものではなく
、火炎スタックでの使用の如く、特に火炎プローブが太
陽光を受け得るような他の使用法にも有用であるのは明
らかである。
、火炎スタックでの使用の如く、特に火炎プローブが太
陽光を受け得るような他の使用法にも有用であるのは明
らかである。
第１図は本発明の装置の配列を示す概略図：第２図は３
つの異なった温度での放射源のスペクトル強度を示す図
表である。 ｌ・・・光学プローブ ２・・・ケーシング３・・
・ガスタービン機関 ４・・・燃焼室５・・・ケーブル ６・・・二色性ビームスプリッタ ７、８・・・ホトダイオード１０・・・比較器１ｌ・・
・ユニット ｌ２・・・表示器ｌ ３・・・点火器制御ユニット又は利用手段特 許 出 願 人 スミスズ インダストリーズ パブリック リミテッ ド カンパニー
つの異なった温度での放射源のスペクトル強度を示す図
表である。 ｌ・・・光学プローブ ２・・・ケーシング３・・
・ガスタービン機関 ４・・・燃焼室５・・・ケーブル ６・・・二色性ビームスプリッタ ７、８・・・ホトダイオード１０・・・比較器１ｌ・・
・ユニット ｌ２・・・表示器ｌ ３・・・点火器制御ユニット又は利用手段特 許 出 願 人 スミスズ インダストリーズ パブリック リミテッ ド カンパニー
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、１つの波長の放射線レベルをそれより長い波長の放
射線レベルと比較し、前記１つの波長の放射線レベル対
前記より長い波長の放射線レベルの比が第１の値より大
きくかつ第２のより高い値より小さいときに火炎存在の
指示を与える工程を含むことを特徴とする火炎検出方法
。 ２、１つの波長の放射線レベルをそれより長い放射線レ
ベルと比較し、前記１つの波長の放射線レベル対前記よ
り長い波長の放射線レベルの比が第１の値より小さいか
又は第２のより高い値より大きいときに火炎不在の指示
を与えることを特徴とする火炎検出方法。 ３、火炎不在の指示に応動して点火ユニット（１３）に
出力を供給する工程を含む、請求項２に記載の方法。 ４、前記１つの波長は約４７０ｎｍ〜５３０ｎｍ間にあ
る、請求項１から３の何れか１項に記載の方法。 ５、前記長い波長は約６７０ｎｍである、請求項１から
４の何れか１項に記載の方法。 ６、前記第１の値は約０．１である、請求項１から５の
何れか１項に記載の方法。 ７、前記第２の値は約１．０である、請求項１から６の
何れか１項に記載の方法。 ８、前記指示は表示器（１２）上に与える、請求項１か
ら７の何れか１項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8925460.1 | 1989-11-10 | ||
| GB898925460A GB8925460D0 (en) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | Flame detection |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03170821A true JPH03170821A (ja) | 1991-07-24 |
Family
ID=10666096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2295545A Pending JPH03170821A (ja) | 1989-11-10 | 1990-11-02 | 火炎検出方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03170821A (ja) |
| CA (1) | CA2029317A1 (ja) |
| DE (1) | DE4035324A1 (ja) |
| FR (1) | FR2654509A1 (ja) |
| GB (2) | GB8925460D0 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6071114A (en) * | 1996-06-19 | 2000-06-06 | Meggitt Avionics, Inc. | Method and apparatus for characterizing a combustion flame |
| DE19710206A1 (de) * | 1997-03-12 | 1998-09-17 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennungsanalyse sowie Flammenüberwachung in einem Verbrennungsraum |
| IT1314125B1 (it) * | 1999-12-13 | 2002-12-04 | Imit Spa | Dispositivo per il controllo della combustione. |
| DE10101457A1 (de) * | 2001-01-10 | 2002-07-18 | Infineon Technologies Ag | Optoelektronisches System zur Detektion elektromagnetischer Strahlung |
| DE10118628C1 (de) * | 2001-04-12 | 2002-12-05 | Aeg Infrarot Module Gmbh | Verfahren zum Erkennen spektral selektiver Infrarot-Strahler |
| GB2421788A (en) * | 2004-12-21 | 2006-07-05 | Rolls Royce Plc | Fire warning system |
| DE102006036563A1 (de) * | 2006-08-04 | 2008-02-07 | Siemens Building Technologies Hvac Products Gmbh | Überwachung von Verbrennungsvorgängen an einem Ort durch schnellen Sauerstoffsensor |
| RU2495270C1 (ru) * | 2012-05-23 | 2013-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Способ определения полноты сгорания топливной смеси в камере сгорания сверхзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя |
| EP3825611A1 (en) * | 2019-11-20 | 2021-05-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Flame detection system |
| CN110986037A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-10 | 张学昌 | 一种采用光能量转换提高锅炉燃烧热效率的方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4051375A (en) * | 1976-01-02 | 1977-09-27 | Combustion Engineering, Inc. | Discriminating flame detector |
| US4156816A (en) * | 1976-09-01 | 1979-05-29 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson | Optical fire-detector |
| US4101767A (en) * | 1977-05-20 | 1978-07-18 | Sensors, Inc. | Discriminating fire sensor |
| GB2030288B (en) * | 1978-09-06 | 1982-04-28 | Nohmi Bosai Kogyo Co Ltd | Photo-electric fire detectors |
| US4220857A (en) * | 1978-11-01 | 1980-09-02 | Systron-Donner Corporation | Optical flame and explosion detection system and method |
| US4701624A (en) * | 1985-10-31 | 1987-10-20 | Santa Barbara Research Center | Fire sensor system utilizing optical fibers for remote sensing |
| GB8607373D0 (en) * | 1986-03-25 | 1986-04-30 | Airoil Flaregas Ltd | Flame condition monitoring |
-
1989
- 1989-11-10 GB GB898925460A patent/GB8925460D0/en active Pending
-
1990
- 1990-11-02 JP JP2295545A patent/JPH03170821A/ja active Pending
- 1990-11-02 GB GB9023820A patent/GB2239090A/en not_active Withdrawn
- 1990-11-05 CA CA002029317A patent/CA2029317A1/en not_active Abandoned
- 1990-11-07 DE DE4035324A patent/DE4035324A1/de not_active Withdrawn
- 1990-11-09 FR FR9014123A patent/FR2654509A1/fr not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2239090A (en) | 1991-06-19 |
| GB9023820D0 (en) | 1990-12-12 |
| DE4035324A1 (de) | 1991-05-16 |
| GB8925460D0 (en) | 1989-12-28 |
| CA2029317A1 (en) | 1991-05-11 |
| FR2654509A1 (fr) | 1991-05-17 |
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