JPH072746U

JPH072746U - 着火検知装置

Info

Publication number: JPH072746U
Application number: JP2906893U
Authority: JP
Inventors: 悟谷口
Original assignee: 株式会社神戸製鋼所
Priority date: 1993-06-01
Filing date: 1993-06-01
Publication date: 1995-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】炉の型式にかかわらず、また、ターンダウン
等が発生しても、確実に、精度よく、着火、失火を検知
することができる着火検知方法をを提供することを目的
とする。【構成】バーナーの火炎の光もしくはバーナーにより
発生する微小圧力振動を電気信号として取り出す手段３
１と、この電気信号を処理する手段３２、３３と、処理
された電気信号の値を判定値と比較する手段３４を備え
る着火検知装置において、上記電気信号を処理する手段
は、エネルギ演算手段１０を含むことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、工業炉等におけるバーナの着火を検知するための着火検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

着火検知装置としては、従来、図４に示す光学方式のものと図５に示す音響方式（例えば、実公平４−４９４８２号公報に開示）のものとがある。

【０００３】図４において、２０は炉内のバーナの火炎である。２１は光電子倍増管であって、火炎２０から放射される可視光、紫外光や赤外光を検知し、光の強度を電気信号に変換する。２２は電流／電圧変換器であり、上記光の強度に対応した電圧を出力する。この電圧は、比較器２３で判定値と比較される。２４は判定値（しきい値）を設定するための設定器である。比較器２３は、上記電圧がこの判定値を超えていると「火炎あり」（燃焼中」と判別し、判定値以下の場合は、「火炎なし」（失火）と判別する。

【０００４】図５において、３１はマイクロホン（もしくは圧力センサ）であって、図６に示すように炉４０の炉壁４１を通してバーナ４２の先端部近傍に臨ませたプローブ３０の炉外側の端部に設けられる。バーナ４２から噴射される燃料が燃焼すると、体積膨張が起こり、これによって微小圧力振動が発生する。プローブ３２は、この圧力振動に起因する燃焼音を炉外のマイクロホン３１に導く。マイクロホン３１が出力する電気信号のうち、「燃焼」を明確に識別可能な周波数成分（例えば、図７の（Ａ）に記号Ｈで示す高周波数成分２００Ｈｚ〜１ＫＨｚ）を帯域通過フィルタ３２で取り出し、平滑回路３３で直流信号に変換し、この直流信号の電圧レベルが比較器３４で判定値（しきい値）と比較される。３５は判定値設定器である。なお、図７の（Ｂ）に、失火状態時のマイクロホン３１が出力する電気信号を示すが、記号Ｌで示す低周波数成分（例えば２０Ｈｚ〜１００Ｈｚ）は帯域通過フィルタ３２を通過しない。比較器３４は、上記直流信号の電圧レベルが上記判定値を超えていると「火炎あり」（燃焼中）と判別し、判定値以下の場合は、「火炎なし」（失火）と判別する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、重油や高カロリーガスを急速燃焼しているバーナでは、燃焼時の輝度が高く、燃焼音も大きいので（消火時と比較し、燃焼時の光強度や音圧レベルは数倍大きい）、バーナ着火の有無の識別は、上記従来の光学方式や音響方式の検知装置を用いて充分に識別可能であった。

【０００６】近年の排ガス規制の強化に伴い、緩慢な燃焼形態を採るケースが増加しているが、このような燃焼形態の場合、もしくは燃料電池など低カロリー燃料を燃焼させる場合等では、燃焼炎からの光量が減少し、また燃焼音のレベルが低下する等の現象が生じるので、「燃焼時」／「失火時」の信号レベルの差が狭まり、上記従来の固定の信号レベル判定値（しきい値）を用いる方法では、「燃焼」／「消火」判定の信頼性が低下するという問題があった。

【０００７】本考案はこの問題を解消するためになされたもので、炉の燃焼形式にかかわらず、確実に、精度よく、バーナの着火、失火を検知することができる着火検知装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記目的を達成するため、バーナの火炎の光もしくはバーナにより発生する微小圧力振動を電気信号として取り出す手段と、この電気信号を処理する手段と、処理された電気信号の値を判定値と比較する手段を備える着火検知装置において、上記電気信号を処理する手段は、エネルギ演算手段を含む構成とした。

【０００９】

【作用】本考案は、バーナの火炎の光もしくはバーナにより発生する微小圧力振動を電気信号として取り出し、この電気信号に基づきエネルギ演算を行なって、上記電気信号を二次関数信号化し、このエネルギ演算値を判定値と比較する。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。

【００１１】図１において、１０は振動エネルギ演算回路であって、平滑回路３３の出力（Ａとする）を自乗演算する。判定回路３４はこの振動エネルギ演算回路１０の出力Ａ²を判定値Ｕと比較し、Ａ²＞Ｕである場合には、バーナ４２が「燃焼中」であ．と判定して、「Ｈ」レベルの信号を出力し、Ａ²＜Ｕである場合には、バーナ４２が「失火」したと判定して、「Ｌ」レベルの信号を出力する。

【００１２】本実施例では、平滑回路３３が出力する信号Ａの自乗値を判定回路３４に導くので、信号Ａの値が大きいければ、Ａ²値はより一層大きくなり、信号Ａの値が小さいければ、Ａ²値はより一層小さくなり、差が拡大するので、緩慢な燃焼形態を採る炉の場合のように、燃焼時の信号レベルが低下して失火時の信号レベルとの差が縮まってくるような場合には、両信号を明確に区別することができる。上記実施例では、平滑回路３３の出力を振動エネルギ演算回路１０で自乗演算して二次関数化しているが、図２に示すように、帯域通過フィルタ３２の出力を振動エネルギ演算回路１０で自乗演算したのち、平滑回路３３で平滑するようにしてもよい。

【００１３】また、上記実施例は、音響方式であるが、光学方式の場合は、図３に示すように、電流／電圧変換器２２の出力である電圧値をエネルギ演算回路１１で自乗演算すればよい。

【００１４】また、低周波数成分が高周波数成分と比較して充分小さい場合には、図１などにおいて、帯域通過フィルタ３２を省略してもよい。

【００１５】

【考案の効果】

本考案は以上説明した通り、バーナの火炎の光もしくはバーナにより発生する微小圧力振動を電気信号として取り出し、この電気信号に基づきエネルギ演算を行なって、上記電気信号を二次関数信号化し、このエネルギ演算値を判定値と比較するので、燃焼時の上記取り出した信号レベルが低下して失火時の上記取り出した信号レベルとの差が大きくない場合にも、バーナの着火、失火を明確に、精度よく判別することができ、従来に比し、信頼性を向上し、適用範囲を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例を示すブロック図であ
る。

【図２】本考案の第２の実施例を示すブロック図であ
る。

【図３】本考案の第３の実施例を示すブロック図であ
る。

【図４】従来の光学式着火検知装置を示すブロック図で
ある。

【図５】従来の音響式着火検知装置を示すブロック図で
ある。

【図６】上記音響式着火検知装置における要部配置図で
ある。

【図７】失火／燃焼時の周波数成分を示す図である。

【符号の説明】

１０、１１エネルギー演算回路（２乗演算回路）２１光電子倍増管２２電流／電圧変換器２３判定回路である比較器２４判定値設定回路３０プローブ３１マイクロフオン３２帯域通過フィルタ３３平滑回路３４判定回路３５判定値設定回路４２バーナ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】バーナの火炎の光もしくはバーナにより
発生する微小圧力振動を電気信号として取り出す手段
と、この電気信号を処理する手段と、処理された電気信
号の値を判定値と比較する手段を備える着火検知装置に
おいて、上記電気信号を処理する手段は、エネルギ演算
手段を含むことを特徴とする着火検知装置。