JPH06300247A - Flame detecting method - Google Patents

Flame detecting method

Info

Publication number
JPH06300247A
JPH06300247A JP8226593A JP8226593A JPH06300247A JP H06300247 A JPH06300247 A JP H06300247A JP 8226593 A JP8226593 A JP 8226593A JP 8226593 A JP8226593 A JP 8226593A JP H06300247 A JPH06300247 A JP H06300247A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flame
component
brightness
flicker
furnace
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8226593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ichizo Tagami
市造 田上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP8226593A priority Critical patent/JPH06300247A/en
Publication of JPH06300247A publication Critical patent/JPH06300247A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Combustion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a flame detecting method, capable of being applied to both of oil burning and gas burning and capable of detecting the existence of the flame to be required for detection surely without being affected by the brightness in a furnace from the flame of other burners when a plurality of burners are arranged in parallel. CONSTITUTION:Light of incidence L is converted into a voltage signal V by a sensor 3 and a brightness component VO and flickering component VT are extracted by a filter 4 while the individual brightness of flame 1 is estimated employing the ratio of flickering/brightness 9 of the individual flame, then, the flickering component VT is corrected utilizing a difference between the moving average VO1 and the brightness component VO as brightness component VO2 in a furnace while the corrected flickering component VT1 is compared with a reference value VT0 to decide the existence of the flame.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、火炎検出方法に係わ
り、更に詳しくは、透明性火炎の有無検出方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flame detecting method, and more particularly to a transparent flame presence detecting method.

【0002】[0002]

【従来の技術】ボイラの燃焼器(バーナ)は、例えば大
型のボイラでは、1つのボイラに30〜60台が並置さ
れ、それぞれのバーナに火炎を検出する火炎検出器が設
けられて火炎の有無を検出し、バーナの運転を制御する
ようになっている。かかる火炎の検出に、ガスを燃料と
するガス火炎の場合には、従来例えばガス火炎から出て
いる波長0.2〜0.3μmの紫外線を検出して火炎の
有無を検出する紫外線式検出器が用いられていた。しか
し、かかる紫外線式検出器では、検出管(通常透明なガ
ラスからなる)の汚れ、曇り等により検出器が短期間
(例えば1年以内)で劣化し、検出性能が変化するため
長期間安定して使用できない問題点があった。また、検
出器の劣化のため、頻繁に交換しなければならなずメン
テナンスコストが高い問題点があった。更に、この検出
器では、火炎中の水蒸気により紫外線が大きく減衰する
ため、水蒸気の含有量により精度が大きく変動する問題
点があった。その上、油燃焼の火炎では紫外線の発生が
ほとんどないため、同一の検出器が使用できず、油燃焼
とガス燃焼を併用する場合には異なる方式の検出器を備
え、それぞれに別個の制御装置を備える必要があった。
従って、従来から、油燃焼とガス燃焼の両方に適用でき
る火炎検出手段が要望されていた。
2. Description of the Related Art For example, in the case of a large boiler, 30 to 60 combustors (burners) of a boiler are juxtaposed in one boiler, and each burner is provided with a flame detector for detecting a flame. Is detected and the operation of the burner is controlled. For the detection of such flame, in the case of a gas flame using gas as a fuel, an ultraviolet detector for detecting the presence or absence of the flame by detecting, for example, ultraviolet rays having a wavelength of 0.2 to 0.3 μm emitted from the gas flame. Was used. However, in such an ultraviolet detector, the detector deteriorates in a short period of time (for example, within one year) due to dirt, cloudiness, etc. on the detection tube (usually made of transparent glass), and the detection performance changes so that it is stable for a long period of time. There was a problem that could not be used. Further, due to the deterioration of the detector, the maintenance cost has to be high because it must be replaced frequently. Further, in this detector, since ultraviolet rays are greatly attenuated by the water vapor in the flame, there is a problem that the accuracy varies greatly depending on the water vapor content. In addition, because the flame of oil combustion hardly generates ultraviolet rays, the same detector cannot be used, and when oil combustion and gas combustion are used together, different types of detectors are provided, each with a separate control device. Had to prepare.
Therefore, conventionally, there has been a demand for flame detection means applicable to both oil combustion and gas combustion.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】一方、油燃焼の火炎検
出には、火炎のちらつきから火炎を検出する方法が従来
から用いられている。しかし、ガス火炎では火炎はほと
んど光らず、ちらつきも少なく、かつ透明である。この
ため、検出しようとする火炎(以下、自己火炎という)
が消えても、並置されている他のバーナの火炎により炉
内が明るいと、明るく検出され、逆に自己火炎が燃焼し
ていても、他のバーナが消えると非常に暗く検出される
問題があった。そのため、ちらつきから火炎を検出する
従来の方法では、誤作動が生じやすく、安定した火炎の
検出はできなかった。その上、火炎のちらつき自体が、
他のバーナの燃焼火炎により炉内が明るくなると、相対
的に小さくなる問題があった。そのため、検出しようと
する火炎の明るさやちらつきが、他のバーナの燃焼火炎
により大きく影響されてしまい、従来の方法では自己火
炎の検出がほとんど不可能であった。
On the other hand, a method of detecting the flame from the flicker of the flame has been conventionally used for detecting the flame of oil combustion. However, with a gas flame, the flame hardly glows, has little flicker, and is transparent. Therefore, the flame to be detected (hereinafter referred to as self-flame)
Even if disappears, if the inside of the furnace is bright due to the flames of other burners arranged side by side, it will be detected brightly, and conversely, even if the self-flame is burning, it will be detected very dark when the other burners disappear. there were. Therefore, in the conventional method of detecting the flame from the flicker, malfunction is likely to occur, and stable flame detection cannot be performed. Besides, the flicker of the flame itself
There was a problem that when the inside of the furnace became bright due to the combustion flame of another burner, it became relatively small. Therefore, the brightness and flicker of the flame to be detected are greatly affected by the combustion flames of other burners, and it is almost impossible to detect the self-flame by the conventional method.

【0004】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、油
燃焼とガス燃焼の両方に適用でき、かつ複数のバーナが
並置される場合に他のバーナの火炎による炉内の明るさ
に影響されずに、自己火炎の有無を安定して正確に検出
することができる火炎検出方法を提供することにある。
The present invention was devised to solve such problems. That is, the object of the present invention is applicable to both oil combustion and gas combustion, and when a plurality of burners are juxtaposed, the presence or absence of self-flame is not affected by the brightness in the furnace due to the flames of other burners. It is to provide a flame detection method capable of stably and accurately detecting a flame.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の発明者は、火炎
のちらつきが、視野の狭い自己火炎では、ちらつきがハ
ッキリみえ、視野の広い例えば対向火炎では、ちらつき
がほとんど見えない、という新規の知見を得た。これ
は、火炎内で活性状態のガスが光り、この塊が視野内を
変動して移動するので、視野の狭い自己火炎では、ちら
つきがはっきり見え、逆に視野の広い対向火炎では、多
数の小さな塊が同時に見えるため平均化されて全体では
ちらついて見えないためと思料される。更に本発明の発
明者は、単独火炎における火炎の明るさとちらつきの比
率が、燃料や燃焼量に関係なくほぼ一定している、とい
う新規の知見を得た。この比率は、例えばガス火炎の場
合には1〜2%であり、油火炎の場合には約5%であ
る。本発明は、かかる新規の知見に基づき創案されたも
のである。すなわち、本発明によれば、入射光Lをセン
サで電圧信号Vに変換し、フィルタで明るさ成分V O
ちらつき成分VT を抽出し、単独火炎のちらつき/明る
さ比を用いて、火炎1の単独の明るさVO1を推定し、そ
の移動平均と明るさ成分VO の差を炉内の明るさ成分V
O2としてちらつき成分VT を補正し、補正されたちらつ
き成分VT1と基準値VT0とを比較して、火炎の有無を判
定する、ことを特徴とする火炎検出方法が提供される。
DISCLOSURE OF THE INVENTION
Flickering is flickering in self-flames with a narrow field of view.
Clear, flicker in wide field of view, for example, oncoming flame
I got a new finding that is almost invisible. this
Activated gas glows in the flame, and this mass
It fluctuates and moves, so in self-flames with a narrow field of view, flickering
However, in an oncoming flame with a wide field of view,
Because a small number of small blocks can be seen at the same time, they are averaged and
It is thought that it is flickering and invisible. Furthermore, the invention
The brighter is the ratio of the brightness of the flame to the flicker in a single flame.
The rate is almost constant regardless of the fuel and the amount of combustion.
I obtained new knowledge. This ratio is, for example, in the case of a gas flame.
1 to 2% in the case of oil flame and about 5% in the case of oil flame
It The present invention was devised based on such new findings.
Of. That is, according to the present invention, the incident light L is
Convert it into a voltage signal V, and use a filter to output the brightness component V OWhen
Flicker component VTExtracts the flicker / brightness of a single flame
The brightness of the flame 1 aloneO1And then
Moving average and brightness component VODifference of the brightness component V in the furnace
O2As flicker component VTCorrected and corrected
Ingredient VT1And reference value VT0To determine if there is a flame.
A flame detection method is provided.

【0006】[0006]

【作用】透明性火炎のちらつきは、他のバーナの燃焼火
炎により炉内が明るくなると、相対的に小さくなる。し
かし、上述したように単独火炎のちらつき/明るさ比
は、ガス火炎の場合に1〜2%であり、ほぼ一定してい
る。従って、上記本発明の構成により、入射光Lの明る
さ成分VO とちらつき成分VT を抽出し、単独火炎のち
らつき/明るさ比を一定として、自己火炎1の単独の明
るさVO1を推定することができる。次いで、火炎1の単
独の明るさVO1と実際の明るさVO の差を炉内の明るさ
成分VO2としてちらつき成分VT を補正することにより
単独火炎のちらつき成分VT1を得ることができ、この補
正された単独火炎のちらつき成分VT1と基準値VT0とを
比較して、火炎の有無を判定することができる。
The flicker of the transparent flame becomes relatively small when the inside of the furnace becomes bright due to the combustion flame of another burner. However, as described above, the flicker / brightness ratio of the single flame is 1 to 2% in the case of the gas flame, and is almost constant. Therefore, with the above-described configuration of the present invention, the brightness component V O and the flicker component V T of the incident light L are extracted, and the flicker / brightness ratio of the single flame is made constant, and the single brightness V O1 of the self-flame 1 is obtained. Can be estimated. Then, the flicker component V T1 of the single flame can be obtained by correcting the flicker component V T by setting the difference between the single brightness V O1 of the flame 1 and the actual brightness V O as the brightness component V O2 in the furnace. Therefore, the presence or absence of the flame can be determined by comparing the flicker component V T1 of the corrected single flame with the reference value V T0 .

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の原理を図面及び式を用いて説
明する。図2は、火炎からの入射光を電気信号に変換す
る回路の一例であり、10はアバランシェ・フォト・ダ
イオード、11は対数変換回路、12は電圧増幅回路を
示している。アバランシェ・フォト・ダイオード10
は、火炎からの入射光(光の放射束L(W))をアバラ
ンシェ光電流ic (A)に変換する。この光電流i
c は、 ic =nηL・・式、であらわすことができる。ここ
で、nは増倍率、ηは変換効率(A/W)である。増倍
率nは、光電流ic (A)が迷走電流のノイズに比べて
十分大きな値になるように設定するもので、後述する式
の定数Cにおいて処理される。また、対数変換回路1
1は、光電流ic を対数変換して電圧VD に変換し、こ
の明るさ電圧VD は、 VD =KT ln(ic /IS )・・式、であらわすこ
とができる。ここで、KT =κT/q(半導体特性式)
であり、κはボルツマン定数(1.381×1
-23 )、Tは絶対温度(常温では約300K)、qは
電荷(1.602×10 -19 クーロン)であることか
ら、KT =2.586×10-2の定数とみなすことがで
きる。また、式におけるIS は逆方向飽和電流であ
る。更に、電圧増幅回路12は、電圧VD を明るさ電圧
Vに増幅(倍率a)し、 V=aVD ・・式、であらわすことができる。式、
、から、増倍率nを30倍、増幅倍率aを22.7
倍とすると、 V=a・KT ln(nηL/IS )=0.587lnL
+C・・式、となる。ここでCは、定数である。火炎
からの入射光(光の放射束L)は、一定の明るさLo
ちらつきlT からなり、これをL=Lo +lT とあらわ
すと、式から、 V=0.587lnLo +C+0.587ln(1+l
T /Lo )・・式となる。式における定数Cは、回
路出力のゼロ点調整によりゼロに設定できる。従って、
明るさLo に対応した電圧Vの直流成分Vo と、ちらつ
きlT に対応した電圧Vの交流成分VT は、VO =0.
587lnLo 、VT =0.587ln(1+lT /L
o )とあらわされ、この2つの式から、 VT ≒0.587(lT /Lo )=0.587(lT /5.5VO)・・式、 が得られる。
The principle of the present invention will be described below with reference to the drawings and formulas.
Reveal Figure 2 converts incident light from a flame into an electrical signal
10 is an example of a circuit that includes avalanche photo da
Iode, 11 is a logarithmic conversion circuit, 12 is a voltage amplification circuit
Shows. Avalanche photo diode 10
Disperses the incident light from the flame (radiant flux of light L (W))
Photo current icConvert to (A). This photocurrent i
cIs ic= NηL ... here
Where n is the multiplication factor and η is the conversion efficiency (A / W). Multiplication
The rate n is the photocurrent ic(A) compared to the noise of the stray current
It is set so that it will be a sufficiently large value.
Is processed in the constant C of. Also, the logarithmic conversion circuit 1
1 is the photocurrent icLogarithmically converted to voltage VDConverted to
Brightness voltage VDIs VD= KTln (ic/ IS) ・ ・ Expression
You can Where KT= ΚT / q (semiconductor characteristic formula)
And κ is the Boltzmann constant (1.381 × 1
0-twenty three), T is absolute temperature (about 300K at room temperature), q is
Charge (1.602 × 10 -19Coulomb)
R, KT= 2.586 × 10-2Can be regarded as a constant of
Wear. Also, I in the formulaSIs the reverse saturation current
It Further, the voltage amplifier circuit 12 has the voltage VDBrightness voltage
Amplified to V (magnification a), V = aVD..Expression can be expressed. formula,
, The multiplication factor n is 30 times, and the amplification factor a is 22.7.
If it is doubled, V = a · KTln (nηL / IS) = 0.587lnL
+ C ... Expression. Here, C is a constant. flame
The incident light (radiant flux L of light) from is constant brightness LoWhen
Flickering lTAnd L = Lo+1TAppears
Then, from the formula, V = 0.587lnLo+ C + 0.587ln (1 + l
T/ Lo) ... The constant C in the expression is
It can be set to zero by adjusting the zero point of the road output. Therefore,
Brightness LoDC component V of voltage V corresponding tooFlickering
LTAC component V of voltage V corresponding toTIs VO= 0.
587lnLo, VT= 0.587ln (1 + 1T/ L
o), And from these two equations, VT≈ 0.587 (lT/ Lo) = 0.587 (lT/5.5VO) ・ ・ Expression, is obtained.

【0008】前述のように、単独火炎における火炎の明
るさとちらつきの比率が、ほぼ一定であり、この比率
は、例えばガス火炎の場合には1〜2%である。また、
自己火炎の明るさは短時間にはほぼ一定であることか
ら、短時間におけるちらつきlTはほぼ一定とみなすこ
とができる。これに比べ、点灯・消火における自己火炎
の明るさとちらつきは速やかに変化する。式から、l
T を一定とすると、図3に示すような、直流成分Vo
交流成分VT の関係が得られる。この図において、点1
は単独火炎を示しており、この場合のVO1は単独火炎の
明るさに対応し、VT1はちらつきに対応し、このV
T1は、増幅倍率aの場合に約0.01Vとなる。また、
点2は並置されている他のバーナの燃焼火炎により炉内
が明るくなった状態に対応しており、明るさの直流成分
o は、炉内の明るさ分V02が加わって大きくなり、同
時に単独火炎のちらつきlT に対応した電圧Vの交流成
分VT は炉内の明るさの影響で式により小さくなって
いる。図3において、検出しようとする火炎(自己火炎
という)が燃焼し、かつ他の多数の火炎が燃焼してい
る、通常の場合には、上述した回路から得られる電圧V
の直流成分Vo と交流成分VT は、図の点2の位置にあ
る。この状態において、得られる電圧Vの直流成分Vo
と交流成分VT から、式に基づき、単独火炎1の交流
成分VT1が0.01Vになるように単独火炎の明るさと
炉内の明るさ分の直流成分V02に分離して学習すること
ができる。この学習は、例えば0.25秒毎に行い、単
独火炎の明るさの3分間の移動平均値をV01として記憶
する。次いで、自己火炎が燃焼しているにもかかわら
ず、他のバーナのいくつかが消えると、この状態は、例
えば図における実線上の点3に相当し、全体の明るさが
暗く検出される。この状態で検出される電圧Vの直流成
分Vo と、学習した単独火炎の明るさの移動平均から炉
内の明るさを算出し、交流成分VT を補正すると、例え
ば1′に示すように、交流成分VT1は単独火炎1の0.
01Vの近傍に補正される。逆に、並置されている他の
バーナの燃焼火炎により炉内が明るい状態で自己火炎が
消えると、例えば図で点4で示すように、ちらつきに対
応した交流成分VTは、少し小さくなるが明るさVo
ほとんど変化しないで検出される。しかし、自己火炎が
ない状態では、ちらつきがほとんどないため、この状態
で検出された電圧Vの直流成分Vo と交流成分VT を、
学習した単独火炎の明るさの移動平均値V01で式に基
づき補正すると、例えば1″に示すように、交流成分V
T1は単独火炎1の0.01Vよりも小さくなる。この時
点でも、交流成分VT1の補正値を単独火炎のちらつき
0.01Vになるように学習し、ちらつきの低下を補正
で復元するような動作を続けているが、移動平均の時定
数が3分間と長いため、復元する前に何回か消火の検出
を続けることができる。従って、検出された電圧Vの直
流成分Vo と交流成分VT を、学習した炉内の明るさV
02で補正して一定レベルのちらつきに近づけ、これを基
準値(例えば0.01V)とを比較して、火炎の有無の
判定をすることができる。これが、本発明の原理であ
る。
As described above, the ratio of brightness and flicker of a flame in a single flame is substantially constant, and this ratio is 1 to 2% in the case of a gas flame, for example. Also,
Since the brightness of the self-flame is almost constant in a short time, the flicker l T in a short time can be regarded as almost constant. Compared with this, the brightness and flicker of the self-flame during lighting and extinguishing change rapidly. From the formula, l
If T is constant, the relationship between the DC component V o and the AC component V T as shown in FIG. 3 is obtained. In this figure, point 1
Indicates a single flame, in which case V O1 corresponds to the brightness of the single flame, and V T1 corresponds to flicker.
T1 is about 0.01 V when the amplification factor is a. Also,
Point 2 corresponds to a state where the inside of the furnace is brightened by the combustion flames of other burners arranged side by side, and the direct current component V o of the brightness becomes large due to the addition of the brightness V 02 inside the furnace, and an AC component V T of the voltage V corresponding to the flicker l T alone flame simultaneously decreased by the formula in the brightness effect of the furnace. In FIG. 3, the flame to be detected (called self-flame) is burning, and many other flames are burning. In the normal case, the voltage V obtained from the above-mentioned circuit
The DC component V o and the AC component V T of are at the position of point 2 in the figure. In this state, the obtained DC component V o of the voltage V
And the AC component V T , based on the formula, the AC component V T1 of the individual flame 1 is separated into a DC component V 02 corresponding to the brightness of the individual flame and the brightness in the furnace so that the AC component V T1 becomes 0.01 V. You can This learning is performed, for example, every 0.25 seconds, and the moving average value of the brightness of the individual flame for 3 minutes is stored as V 01 . Then, even though the self-flame is burning, when some of the other burners disappear, this state corresponds to, for example, point 3 on the solid line in the figure, and the overall brightness is detected as dark. A DC component V o of this state in the detected voltage V, to calculate the brightness of the furnace from the moving average brightness of a single flame learned and to correct the AC component V T, for example, as shown in 1 ' , AC component V T1 is 0.
It is corrected to the vicinity of 01V. On the contrary, when the self-flame disappears in the bright state of the furnace due to the combustion flames of the other burners arranged side by side, the AC component V T corresponding to the flicker becomes a little small, as shown by point 4 in the figure, for example. The brightness V o is detected with almost no change. However, in the absence of self-flame, because there is almost no flicker, the DC component V o and an AC component V T of the voltage V detected in this state,
When the corrected moving average value V 01 of the brightness of the individual flame is corrected based on the equation, for example, as shown in 1 ″, the AC component V
T1 becomes smaller than 0.01V of single flame 1. Even at this time, the correction value of the AC component V T1 is learned so that the flicker of the individual flame becomes 0.01 V, and the operation of restoring the flicker reduction by correction is continued, but the time constant of the moving average is 3 Because it is a long time, it is possible to continue detecting fire extinguishing several times before restoring. Therefore, the brightness V in the furnace where the learned DC component V o and AC component V T of the detected voltage V are learned
It is possible to determine the presence or absence of flame by correcting the flicker by 02 and making it closer to a certain level of flicker and comparing this with a reference value (for example, 0.01 V). This is the principle of the present invention.

【0009】図1は、本発明による方法を示すブロック
線図である。この図において、1は自己火炎、2はボイ
ラ炉内、3はフォトセンサー、4はフィルタ、5は演算
回路、6は差分回路、7は補正回路、8は比較回路であ
る。フォトセンサー3は、前述のアバランシェ・フォト
・ダイオード10、対数変換回路11、及び電圧増幅回
路12からなり、火炎からの入射光Lを電圧信号Vに変
換する。また、フィルタ4は、電圧信号Vを直流成分V
o と交流成分VT に抽出する。更に、演算回路5は、直
流成分Vo と交流成分VT から式に基づき、単独火炎
1の交流成分V T1が0.01Vになる単独火炎1の直流
成分を算出し、その移動平均VO1を演算する。また、差
分回路6は直流成分の移動平均VO1と明るさ成分VO
差を炉内の明るさ成分VO2として求める。更に、補正回
路7は、明るさ成分VO2からちらつき成分VT を補正し
て単独火炎1のちらつき成分VT1を求める。また、比較
回路8は、補正されたちらつき成分VT1と基準値VT0
を比較して、火炎の有無を判定し、制御信号を出力する
ようになっている。かかる構成により、本発明の方法に
よれば、フォトセンサー3により入射光Lをセンサで電
圧信号Vに変換し、フィルタ4により明るさ成分VO
ちらつき成分VT を抽出し、演算回路5により単独火炎
のちらつき/明るさ比9を用いて、火炎1の単独の明る
さの移動平均VO1を推定し、差分回路6により単独の明
るさの移動平均VO1と明るさ成分VO の差VO2を求め、
補正回路7によりVO2を炉内の明るさ成分VO2としてち
らつき成分VT を補正し、比較回路8により補正された
ちらつき成分VT1と基準値VT0とを比較して、火炎の有
無を判定する。前記単独火炎のちらつき/明るさ比は、
通常1〜2%であり、これから、前記増幅倍率aは2
2.7倍とすると、前記単独火炎のちらつき成分VT1
0.006〜0.012Vである。従って、前記基準値
T0を例えば0.006Vとし、比較回路8により補正
されたちらつき成分VT1が基準値VT0以下の場合に、自
己火炎が消えていると判定することができる。上述の説
明は、ガス焚火炎について説明したが、この方法は、油
焚火炎、及び石炭焚火炎にも同様に適用することができ
る。例えば、油焚火炎の場合の前記単独火炎のちらつき
/明るさ比は、通常約5%であり、これから上記と同様
の方法で火炎の有無の検出を行うことができる。なお、
上記説明でアバランシェ・フォトダイオードを用いた
が、大きな光電流ic が得られる場合は、増幅率n=1
のフォトダイオードを用いることができる。いずれを用
いても式の定数Cの処理によって、式に影響しない
ことは既に述べた通りである。
FIG. 1 is a block diagram showing the method according to the invention.
It is a diagram. In this figure, 1 is self-flame, 2 is boy
In the furnace, 3 is a photo sensor, 4 is a filter, and 5 is calculation.
Circuit, 6 is a difference circuit, 7 is a correction circuit, and 8 is a comparison circuit.
It The photo sensor 3 is the avalanche photo described above.
.Diode 10, logarithmic conversion circuit 11, and voltage amplification circuit
It consists of the path 12 and converts the incident light L from the flame into a voltage signal V.
Replace. Further, the filter 4 converts the voltage signal V into the DC component V
oAnd AC component VTTo extract. Furthermore, the arithmetic circuit 5 is
Flow component VoAnd AC component VTBased on the formula, a single flame
AC component V of 1 T1DC of a single flame with a voltage of 0.01 V
Calculate the component and calculate its moving average VO1Is calculated. Also the difference
The divider circuit 6 has a moving average V of the DC component.O1And brightness component VOof
Brightness component V in the furnaceO2Ask as. Furthermore, the correction times
The path 7 has a brightness component VO2Flicker component VTCorrected
Flickering component V of single flame 1T1Ask for. Also compare
The circuit 8 uses the corrected fluctuating component VT1And reference value VT0When
To determine if there is a flame and output a control signal
It is like this. With this configuration, the method of the present invention
According to this, the photo sensor 3 supplies the incident light L to the sensor.
The brightness component V is converted by the filter 4 into the pressure signal V.OWhen
Flicker component VTIs extracted and the independent flame is calculated by the arithmetic circuit 5.
A single brightness of flame 1 with a flicker / brightness ratio of 9
Moving average VO1And the difference circuit 6 calculates a single
Rusa's moving average VO1And brightness component VODifference VO2Seeking
V by the correction circuit 7O2Is the brightness component V in the furnaceO2Tochichi
Rattle component VTWas corrected and corrected by the comparison circuit 8.
Flicker component VT1And reference value VT0Compared with
Judge nothing. The flicker / brightness ratio of the single flame is
Usually, it is 1 to 2%, and from this, the amplification factor a is 2
2.7 times, the flicker component V of the single flameT1Is
It is 0.006-0.012V. Therefore, the reference value
VT0Is set to 0.006V, for example, and is corrected by the comparison circuit 8.
Shattering component VT1Is the reference value VT0In the following cases,
It can be determined that the flame is extinguished. The above theory
Ming explained the gas-fired flame, but this method
It can be applied to flame flames and coal flames as well.
It For example, in the case of oil-fired flame, the flicker of the single flame
/ Brightness ratio is usually about 5%.
It is possible to detect the presence or absence of flame by the method. In addition,
The avalanche photodiode was used in the above description.
But the large photocurrent ic, The amplification factor n = 1
The photodiode of can be used. Which one to use
Even if there is, it does not affect the expression by processing the constant C of the expression.
This is as already mentioned.

【0010】[0010]

【発明の効果】上述のように、透明性火炎のちらつき
は、他のバーナの燃焼火炎により炉内が明るくなると、
相対的に小さくなる。しかし、上述したように単独火炎
のちらつき/明るさ比9は、ガス火炎の場合に1〜2%
であり、ほぼ一定している。従って、上記本発明の構成
により、入射光Lの明るさ成分VO とちらつき成分VT
を抽出し、単独火炎のちらつき/明るさ比を一定とし
て、自己火炎1の単独の明るさVO1を推定することがで
きる。次いで、火炎1の単独の明るさVO1と実際の明る
さVO の差を炉内の明るさ成分VO2としてちらつき成分
T を補正することにより単独火炎のちらつき成分VT1
を得ることができ、この補正された単独火炎のちらつき
成分VT1と基準値VT0とを比較して、火炎の有無を判定
することができる。
As described above, the flicker of the transparent flame is caused when the inside of the furnace becomes bright due to the combustion flame of another burner.
It becomes relatively small. However, as described above, the flicker / brightness ratio 9 of a single flame is 1 to 2% in the case of a gas flame.
And is almost constant. Therefore, according to the above configuration of the present invention, the brightness component V O and the flicker component V T of the incident light L are
Can be extracted, and the independent brightness V O1 of the self-flame 1 can be estimated by keeping the flicker / brightness ratio of the individual flame constant. Next, the flicker component V T1 of the single flame is corrected by correcting the flicker component V T with the difference between the single brightness V O1 of the flame 1 and the actual brightness V O as the brightness component V O2 in the furnace.
The flicker component V T1 of the corrected single flame can be compared with the reference value V T0 to determine the presence or absence of the flame.

【0011】従って、本発明の方法は、油燃焼とガス燃
焼の両方に適用することができ、かつ複数のバーナが並
置される場合に他のバーナの火炎による炉内の明るさに
影響されずに、自己火炎の有無を安定して正確に検出す
ることができる、等の優れた効果を有する。
Therefore, the method of the present invention can be applied to both oil combustion and gas combustion, and is independent of the brightness in the furnace due to the flames of other burners when a plurality of burners are juxtaposed. Moreover, it has an excellent effect that the presence or absence of self-flame can be detected stably and accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による方法を示すブロック線図である。1 is a block diagram illustrating a method according to the present invention.

【図2】火炎からの入射光を電気信号に変換する回路図
である。
FIG. 2 is a circuit diagram for converting incident light from a flame into an electric signal.

【図3】火炎の直流成分Vo と交流成分VT の関係を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a flame DC component V o and an AC component V T.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 自己火炎 2 ボイラ炉内 3 フォトセンサー 4 フィルタ 5 演算回路 6 差分回路 7 補正回路 8 比較回路 9 単独火炎のちらつき/明るさ比 10 アバランシェ・フォト・ダイオード 11 対数変換回路 12 電圧増幅回路 L 入射光 V 電圧信号 VO 明るさ成分 VT ちらつき成分 VO1 火炎の単独の明るさ VO2 炉内の明るさ成分 VT1 補正されたちらつき成分 VT0 ちらつき成分の基準値1 Self-flame 2 Boiler furnace 3 Photo sensor 4 Filter 5 Calculation circuit 6 Difference circuit 7 Correction circuit 8 Comparison circuit 9 Single flame flicker / brightness ratio 10 Avalanche photo diode 11 Logarithmic conversion circuit 12 Voltage amplification circuit L Incident light V Voltage signal V O Brightness component V T Flicker component V O1 Single brightness of flame V O2 In- furnace brightness component V T1 Corrected flickering component V T0 Standard value of flickering component

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射光Lをセンサで電圧信号Vに変換
し、フィルタで明るさ成分VO とちらつき成分VT を抽
出し、単独火炎のちらつき/明るさ比を用いて、火炎1
の単独の明るさVO1を推定し、その移動平均と明るさ成
分VO の差を炉内の明るさ成分VO2としてちらつき成分
T を補正し、補正されたちらつき成分VT1と基準値V
T0とを比較して、火炎の有無を判定する、ことを特徴と
する火炎検出方法。
1. A sensor converts incident light L into a voltage signal V, a filter extracts a brightness component V O and a flicker component V T, and a flicker / brightness ratio of a single flame is used to calculate a flame 1
Of the independent brightness V O1 is estimated, the difference between the moving average and the brightness component V O is used as the brightness component V O2 in the furnace to correct the flicker component V T, and the corrected flickering component V T1 and the reference value. V
A flame detection method, which comprises comparing with T0 to determine the presence or absence of a flame.
【請求項2】 前記単独火炎のちらつき/明るさ比は、
1〜2%である、ことを特徴とする、請求項1に記載の
火炎検出方法。
2. The flicker / brightness ratio of the individual flame is
It is 1-2%, The flame detection method of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 前記センサは、アバランシェ・フォト・
ダイオード、対数変換回路、及び電圧増幅回路からな
る、ことを特徴とする請求項2に記載の火炎検出方法。
3. The sensor is an avalanche photo sensor.
The flame detection method according to claim 2, comprising a diode, a logarithmic conversion circuit, and a voltage amplification circuit.
【請求項4】 前記センサにおける増幅倍率aは22.
7倍であり、前記単独火炎のちらつき成分VT1は0.0
06〜0.012Vである、ことを特徴とする請求項3
に記載の火炎検出方法。
4. The amplification factor a in the sensor is 22.
7 times, and the flicker component V T1 of the single flame is 0.0
It is 06-0.012V, It is characterized by the above-mentioned.
Flame detection method described in.
JP8226593A 1993-04-09 1993-04-09 Flame detecting method Pending JPH06300247A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8226593A JPH06300247A (en) 1993-04-09 1993-04-09 Flame detecting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8226593A JPH06300247A (en) 1993-04-09 1993-04-09 Flame detecting method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06300247A true JPH06300247A (en) 1994-10-28

Family

ID=13769651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8226593A Pending JPH06300247A (en) 1993-04-09 1993-04-09 Flame detecting method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06300247A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003279006A (en) * 2002-03-25 2003-10-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Fine powder solid fuel combustion apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003279006A (en) * 2002-03-25 2003-10-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Fine powder solid fuel combustion apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4039844A (en) Flame monitoring system
EP2054668B1 (en) Camera-based flame detector
KR910000246Y1 (en) Composite fire sensor
CN201964955U (en) Ultraviolet flame-detecting probe
JPS60228927A (en) Solid-state ultraviolet flame detector
US6404342B1 (en) Flame detector using filtering of ultraviolet radiation flicker
CN111006979B (en) Circuit and compensation method for smoke detector environment compensation
US4051375A (en) Discriminating flame detector
JP2008276325A (en) Optical input device
JPH06300247A (en) Flame detecting method
JP2011095083A (en) Flame detecting device
RU135083U1 (en) FIRE EXTENSION SENSOR
JP2002536632A (en) Silicon carbide photodiode based flame scanner
US8368313B2 (en) Electronic candle and electronic night lamp
JP5350549B1 (en) Burner flame detector
JPH0319031Y2 (en)
RU2553826C2 (en) Flame failure sensor
JP2511730B2 (en) Flame detector
RU135773U1 (en) SELECTIVE FLAME CONTROL DEVICE
JP2001343280A (en) Flame detecting device
US20230160571A1 (en) Control unit for detecting a flame in operation using flame monitors suitable for burners and flame monitoring system
KR200445225Y1 (en) Flame Detection Sensor Unit
JPH0215815B2 (en)
RU2488043C1 (en) Adaptive device of burner flame monitoring
JPS63217231A (en) Radiation type fire detector